来自养殖梅花鹿的克雷伯菌分离株的毒力及抗菌素耐药性的基因组分析

《BMC Genomics》：Genomic analysis of virulence and antimicrobial resistance in Klebsiella isolates from farmed sika deer

　　

摘要

背景

克雷伯菌属细菌是重要的机会性病原体，其抗菌素耐药性和毒力进化受到了越来越多的关注。然而，它们在养殖梅花鹿中的流行情况及其基因组特征仍不清楚。

结果

从443份养殖梅花鹿的粪便样本中共分离出69株克雷伯菌（占13.40%）。抗菌素敏感性测试显示，所有分离株都对环丙沙星和磺胺类药物具有耐药性（100%），其中17株被鉴定为多重耐药（MDR）菌株。生物膜检测表明，63.77%的分离株具有形成生物膜的能力。对27株代表性梅花鹿来源的分离株进行全基因组测序后，发现了108个抗菌素耐药基因（ARGs）和多种毒力因子基因（VFGs），这些基因主要与黏附因子和铁获取系统（ent、fep和iutA）相关。移动遗传元件（MGEs），尤其是tnpA和IS91，检测频率最高。与511个公开可用的基因组进行比较分析后，发现了263个ARGs，其中17个在梅花鹿和人类来源的菌株中均有存在，还有13个共同的MGEs，这表明梅花鹿可能作为耐药性决定因子的储存库。系统发育分析显示，来自不同宿主的菌株之间存在密切的遗传关系，梅花鹿来源和人类来源的分离株经常聚集在一起。MLST分析确定了180个序列类型（STs），其中ST11是跨宿主的主要克隆类型，而在梅花鹿来源的分离株中检测到了几种新兴的MDR STs（如ST442、ST35和ST4501）。相关性和Mantel分析进一步揭示了ARGs与MGEs之间的显著关联。

结论

这些发现表明，养殖梅花鹿可能成为ARGs的潜在储存库，并可能通过MGEs促进其在不同宿主间的传播。动物来源和人类来源菌株之间的遗传相关性突显了跨物种传播的潜在风险。本研究强调了养殖梅花鹿在维持和传播抗菌素耐药性方面的作用，并强调了采用综合“同一健康”监测方法的必要性。