摘译:林晶晶
审校:刘笑芬
奇异变形杆菌 (P. mirabilis) 属于革兰氏阴性杆菌,可引发严重的机会性感染,也与伤口感染以及患者在医疗环境中所患的大部分尿路感染有关。P. mirabilis的广泛耐药(XDR)和多重耐药(MDR)的耐药率正在显著增加,且该菌具有多种毒力因子,导致P. mirabilis引发的感染治疗难度加大。一项由来自埃及的学者对两株分离自两名埃及ICU患者的泛耐药P.mirabilis进行全基因组测序(WGS),识别其耐药基因(AMR)和毒力因子,研究结果于2024.8月发表在《Functional & Integrative Genomics》杂志。
研究采用VITEK 2系统自动测定15种抗菌药物的最低抑菌浓度(MIC),结果显示两株菌株对替卡西林、替卡西林/克拉维宁、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、头孢他啶、头孢吡肟、亚胺培南、美罗培南、氨曲南、阿米卡星、庆大霉素、妥布霉素、环丙沙星、米诺环素和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑耐药。
使用MinION纳米孔测序技术进行全基因组测序。使用ResFinder、CARD AMR数据库、Abricate工具和VF分析器分别识别耐药基因和毒力因子。通过MAFFT和FastTree分别进行多序列比对。结果表明,两株P. mirabilis ,“Bacteria_11”和“Bacteria_27”的耐药基因均位于染色体上,未检测到质粒。“Bacteria_11” 和 “Bacteria_27” 的基因组大小分别约为 4,128,657 bp 和 4,120,646 bp,GC 含量分别为 39.15% 和 39.09%。两株菌分别携带43及42个涉及不同耐药机制的耐药基因(表1),并分别携带55个和59个毒力基因。识别的耐药基因与氨基糖苷类耐药、磺胺类耐药、甲氧苄啶耐药、四环素耐药蛋白以及氯霉素耐药相关,耐药机制包括抗生素失活、抗生素外排、抗生素靶点替代和抗生素靶点修饰。对于β-内酰胺类耐药,仅检测到 blaVEB 和 blaCMY - 2 基因。对于分离株致病性和细菌适应性的毒力因子,发现这两株分离株中存在多种典型的分泌系统(TSSs),包括T6SS和T3SS。
表 1 利用amrfinder plus、CARD AMR和resfinder数据库在两个样本中鉴定出AMR基因
系统发育分析表明,与“bacteria_27”亲缘关系最接近的菌株是变形杆菌菌株L90-1(基因组序列ID: CP045257.1),该菌株分离自中国的人粪便标本。与“bacteria_11”最接近的菌株是Proteus mirabilis strain DY.F1.2(基因组序列ID: CP046049.1),其分离自中国的一头猪(图1)。
图 1 “Bacteria_11”和“Bacteria_27”奇异变形杆菌菌株的系统发育树
这表明全球贸易促进了耐药细菌在世界范围内的传播,也强化了抗生素耐药是一个全球性问题的复杂性。同时也提示应关注人类、动物和环境之间抗生素耐药基因转移这一关键问题。
原文链接:Soliman S, Abdalla S, Zedan A, Enany S. Genomic profiling of pan-drug resistant proteus mirabilis Isolates reveals antimicrobial resistance and virulence gene landscape. Funct Integr Genomics. 2024 Sep 3;24(5):154.
目前对奇异杆菌的研究和全基因组测序远不如对ESKAPE感染的研究深入。该研究通过全基因组测序揭示了2株病原菌的耐药基因和毒力因子的遗传背景,基因组分析提供了耐药性机制的详细描述。这有助于选择合适的抗生素治疗,限制广谱抗生素的使用,从而减缓抗生素耐药性的扩散。