沙门氏菌的分子流行病学和耐药性状研究

【摘要】：沙门氏菌是一种重要的人畜共患病原菌,分布广泛,严重威胁人类健康和安全。由于抗生素长期的广泛使用,导致沙门氏菌耐药问题越来越严重,甚至出现大量泛耐药菌株。质粒作为一种自主复制的可移动元件,广泛存在于沙门氏菌中,并参与耐药性的水平转移。Ⅰ类整合子是革兰氏阴性菌中最常见的整合子类型,具有捕获耐药基因的功能,会对耐药性的产生和传播具有促进作用。因此了解沙门氏菌中质粒不相容群和I类整合子的分布,并探索质粒不相容群、Ⅰ类整合子和耐药基因的关系,对沙门氏菌的防治具有重大的意义。研究目的了解江苏省沙门氏菌的流行状况,为研究沙门氏菌流行病学及其防控措施提供数据支持;对质粒携带情况进行筛查,探索质粒与耐药性之间的关系,为监测沙门氏菌耐药性水平转移提供依据;通过I类整合子与抗生素耐药基因和质粒不相容群之间的分析,探讨沙门氏菌耐药性的获得。研究方法1.采用玻片凝集法和多位点序列分型(MLST)对268株不同来源沙门氏菌进行血清型鉴定和分子溯源分析。2.206株沙门氏菌利用5组多重PCR和3组单重PCR,共18对引物确定质粒不相容群,采用聚合酶链式反应(PCR)检测12种抗生素耐药基因:β-内酰胺类耐药基因:blaTEM-1、blaCTX-M和blaOXA-1;磺胺类耐药基因:sul1和dfrA17;氨基糖苷类耐药基因:aacC4和aac(6)-1b;氯霉素类耐药基因:floR;四环素类耐药基因:t et(A)和tet(G);喹诺酮类耐药基因:qnrB和qnrS。3.通过I类整合子与抗生素耐药基因和质粒不相容群之间的分析,探讨沙门氏菌耐药性的获得。采用聚合酶链式反应(PCR)检测206株沙门氏菌中intI1整合酶基因。研究结果1.鉴定出19种血清型和26种ST型,人和动物(鸡和猪)中常见克隆为ST11肠炎沙门氏菌、ST19鼠伤寒沙门氏菌和ST40的德尔卑沙门氏菌。ST17印第安纳沙门氏菌是一种近年来流行的克隆,宿主为鸡,目前并未在江苏省人群中大规模流行。印第安纳沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌和汤卜逊沙门氏菌分别对应ST17、ST68和ST319,鼠伤寒沙门氏菌通常对应ST19和ST34,肠炎沙门氏菌和德尔卑沙门氏菌通常分别对应ST11和ST40。鉴定出4个同源复合体(CC11、CC64、CC19和CC68),CC11主要来自于徐州,CC19主要来自于镇江,CC68主要来自于扬州。2.检测出 9 种质粒不相容群(IncHI2、IncI1、IncN、IncFⅡs、IncFrepB、IncFIB、I ncA/C、IncHI1 和 IncFIA),IncFⅡs(22.82%)、IncHI2(19.90%)和 IncN(18.93%)分布最多。动物源沙门氏菌携带的质粒类型多于人源,IncFⅡs普遍存在于人和动物中,IncHI2和IncN主要存在于鸡中。与血清型结果对比分析发现,IncHI2(59.09%)和I ncN(61.36%)主要分布在印第安纳沙门氏菌中。印第安纳沙门氏菌blaCTX-M(84.09%)、blaOXA-1(77.27%)、blaTEM-1(72.73%)、sul1(81.82%)、aacC4(88.64%)、a ac(6)-1b(81.82%)floR(81.82%)和dfrA17(61.36%)的携带率高于其它血清型。将耐药基因与所携带质粒不相容群比较发现,含有IncHI2或IncN质粒的菌株中blaTE M-1、blaCTX-M、blaOXA-1、sul1、aacC4、aac(6)-1b和floR耐药基因的携带率均较高。3.I类整合子的总体阳性率为25.24%,印第安纳沙门氏菌中Ⅰ类整合子阳性率为63.64%,I类整合子阳性菌株分离于鸡源、猪源和人源沙门氏菌分别占59.62%、17.31%和 15.38%。blaCTX-M、blaOXA-1、sul1、aacC4、aac6-1、dfrA17和floR耐药基因在I类整合子阳性的菌株中携带率明显高于I类整合子阴性的菌株。含有质粒的菌株I类整合子阳性率(39.60%)高于不含质粒的菌株(11.43%),含有IncHI2或IncN质粒的菌株中I类整合子阳性率(75.00%)高于含有IncFIIs质粒(4.25%)的菌株。研究结论1.动物和人类分离株的遗传克隆相似性表明它们具有共同的祖先,认为动物是沙门氏菌主要储存库,ST17印第安纳沙门氏菌是由鸡携带的新兴克隆。ST型与血清型相关,且具有更高的辨别力,能够为血清型鉴定提供指导和帮助。MLST溯源分析发现,同源复合体是从一个单一的克隆祖先进化而来,具有独特的地区分布,在传播过程中进化和变异。2.不同来源和血清型的菌株质粒不相容群分布不同,动物中抗生素长期的广泛使用促进质粒的产生和进化,使动物源质粒不相容群的类型相对于人源的复杂,IncFIIs能够在动物和人类中水平传播,IncHI2和IncN主要存在鸡之间进行水平传播,且这两种质粒受印第安纳沙门氏菌血清型的限制更大。耐药机制包括特异性耐药基因的存在,blaCTX-M、blaOXA-1、blaTEM-1、sul1、aacC4、aac(6)-1b和floR耐药基因存在于 I ncHI2或IncN质粒上,印第安纳沙门氏菌含有这种特征性的质粒,在这种血清型之间进行水平移动,使耐药性得到传播。3.Ⅰ类整合子主要分布在宿主为鸡的印第安纳沙门氏菌中,对blaCTX-M、blaOXA-1、sl1、aacC4、aac(6)-1b、dfrA17和floR中的耐药基因具有捕获的能力。IncHI2或IncN质粒是Ⅰ类整合子的主要载体。Ⅰ类整合子对耐药基因具有捕获的能力,这种整合子位于IncHI2或IncN质粒上,能够与质粒自身携带的耐药基因共转移。ST17印第安纳沙门氏菌含有这种特征的质粒是泛耐药性产生和传播的根本原因。