耐药菌的全基因组分析揭示了独特的谱系分布和流行病学关联

　　密歇根州立大学(Michigan State University)的研究表明，在密歇根州流行的100多种空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)对至少一种抗生素具有抗药性。空肠弯曲杆菌是食源性疾病的主要原因。?密歇根州立大学团队与密歇根州卫生和人类服务部合作，从密歇根州医院的病人身上分离出菌株，并用下一代基因测序工具分析细菌。?该团队在《微生物基因组学》杂志上报告了他们的发现。他们在空肠梭菌基因组中发现了高频率的抗生素抗性基因，并证明大多数菌株与鸡或牛来源有关。抗生素耐药基因的高流行率令人担忧，因为这些基因很容易在感染期间转移到肠道中的其他细菌或细菌繁殖的动物宿主中，从而产生更具抗性的病原体。?研究小组表示，该研究还强调了减少感染数量和减缓这些基因传播的直接机会，比如在烹饪牛肉和家禽产品时洗手和避免交叉污染。

　　

研究亮点:

• 密歇根州立大学的研究表明，在密歇根州流行的100多种空肠弯曲杆菌对至少一种抗生素具有抗药性。空肠弯曲杆菌是食源性疾病的主要原因。

• 密歇根州立大学的研究小组与密歇根州卫生和人类服务部合作，从密歇根州医院的病人身上分离出菌株，并用下一代基因测序工具分析了细菌。

• 该团队在微生物基因组学杂志上报告了他们的发现 

• 他们在空肠梭菌基因组中发现了高频率的抗生素抗性基因，并证明大多数菌株与鸡或牛来源有关。

• 抗生素耐药基因的高流行率令人担忧，因为这些基因在感染期间可以很容易地转移到肠道中的其他细菌或细菌繁殖的动物宿主中，从而产生更耐药的病原体。

• 研究小组说，这项研究还强调了减少感染数量和减缓这些基因传播的直接机会，比如在烹饪牛肉和家禽产品时洗手和避免交叉污染。

密歇根州立大学的研究人员与密歇根州卫生和人类服务部合作，表明抗生素抗性基因在空肠弯曲杆菌中普遍存在，空肠弯曲杆菌是食源性疾病的主要原因。

研究小组发现，从密歇根州患者身上分离出的一半以上的空肠梭菌，在基因上可以抵抗至少一种用于对抗细菌感染的抗生素。该团队的完整报告发表在《微生物基因组学》杂志上。

“我们知道这些病原体一直存在，但使用更复杂的基因组测序工具让我们以不同的方式看待它们，”该项目的负责人、密歇根州立大学微生物学和分子遗传学研究基金会教授香农·曼宁(Shannon Manning)说。“我们发现基因组非常多样化，包含许多可以保护它们免受多种抗生素侵害的基因。”

该团队的报告为流行病学家、卫生保健工作者和其他专家提供了宝贵的技术见解，但曼宁也强调了该团队的发现对普通人的意义。

她说，尽管大多数健康的成年人可以在不使用抗生素的情况下对抗这种胃病，但对有些人来说，空肠梭菌是一个严重的问题。感染可导致住院、自身免疫和神经系统并发症、长期残疾甚至死亡。

了解这一物种的抗生素耐药性程度，以及不同菌株对哪些抗生素有耐药性，可以帮助患者更快地接受更好的治疗计划。

曼宁说:“如果我们知道弯曲杆菌的抗生素抗性基因类型，那么我们就知道不应该给病人使用哪种抗生素。”这可以改善患者的治疗效果，缩短住院时间。

这一发现还有更广泛的含义。在人们抵抗了感染，病原体被杀死之后——无论是否使用抗生素——它的基因可以存在，包括那些提供抗生素耐药性的基因。其他微生物可以获取这些基因，将其整合到自己的基因组中并获得抵抗力。

“这真的很重要。食源性病原体无处不在。它们存在于我们吃的食物中，也存在于我们经常接触的动物和环境中，”曼宁说。“如果它们携带抗性基因，那么它们不仅可以使我们生病，而且还可以很容易地将基因转移给其他细菌。”

曼宁说，这强调了食品卫生和安全的重要性，包括在烹饪前避免与其他食物和表面交叉污染。

该团队的基因分析也让研究人员确定了特定菌株的宿主或来源。也就是说，他们可以预测细菌是来自特定的动物，还是通常在多个宿主中发现的通才。

曼宁说:“当我们进行基因组分析时，我们发现密歇根州的大多数患者都感染了与鸡或牛宿主有关的菌株。”研究小组发现，感染也更有可能发生在农村地区，这表明接触这些动物及其环境对监测和潜在控制可能很重要。

专注于密歇根州并与该州各地的医院合作，使研究人员能够揭示更细致和局部的见解。研究人员研究了从真实病人身上恢复的214种菌株，观察到密歇根州特有的趋势，否则可能会被忽视。

尽管美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)在全国范围内运营着一个监测食源性病原体的网络，但包括密歇根州在内的许多州都不是这个系统的一部分。

“我们在密歇根州有独特的生态和农业因素，可能会影响这些病原体在某些宿主和环境中生存和繁殖的方式，”曼宁说，他的团队还研究了其他主要的食源性疾病，包括大肠杆菌、志贺氏菌和沙门氏菌。

她说:“如果你不去寻找它们并进行评估，那么你就无法确定哪些因素对感染和抗生素耐药性最重要，也无法确定密歇根与其他地区有何不同。”

这一评估在一定程度上是密歇根公共卫生创新与响应测序学术伙伴关系(MI-SAPPHIRE)的目标，这是密歇根州卫生与公共服务部去年授予曼宁团队的一项资助。MI-SAPPHIRE计划也得到了CDC的支持。

曼宁说，尽管该团队通过美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)支持的肠道研究研究网络(Enterics Research Investigational Network)已经研究了多年，但这笔拨款对推动该项目越过终点线至关重要。该报告的第一作者何塞·罗德里格斯(Jose Rodrigues)完成了这项研究，这是他于2022年在自然科学学院获得博士学位的一部分。曼宁在密歇根州立大学的团队中参与该项目的其他研究人员包括Wonhee Cha, Sanjana Mukherjee, Rebekah Sloup和Heather Blankenship，后者现在是MDHHS的基因组学部门经理。这项工作是与MDHHS的Marty Soehnlen和James Rudrik合作完成的。