随着所谓“超级细菌”相关报道的出现，人们对细菌耐药性的担忧与日俱增。耐药基因的出现和传播也给临床带来巨大挑战，那么，超级耐药细菌是如何产生的呢？肺炎克雷伯氏菌在自然界广泛分布于土、水和谷类，并见于正常人和动物的肠道中，也有人认为是人正常肠道栖息菌，但其数量很少。可能从几种患病的病人分离到。在小儿腹泻病例中检出频率较高，近年医院内的抗药性肺炎克雷伯氏菌感染十分猖獗，特别是发生在泌尿系统的病人和新生儿及护理单位。
近日，广东省科学院动物研究所野生动物疫病与免疫研究中心王承民研究团队揭示了细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制，对于耐药性基因的流行扩散具有重要意义，研究成果发表在微生物学领域国际期刊《Frontiers in Microbiology》上。
质粒pM1026-3Ar.1形成进化的模式
众所周知，携带β-内酰胺类抗生素抗性基因的耐药性细菌对公众卫生构成严重威胁，产超广谱β-内酰胺酶的肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella Pneumoniae)克隆株在全球的传播流行更加引起各国政府的重视，研究克雷伯氏菌与多复制子抗性质粒间的关系，分析细菌携带多复制子质粒对抗生素环境的响应机制。
据介绍，本研究以2018–2020 年分离的56 株不同来源克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)分离株为研究对象，通过重耐药表型测定和全基因组测序(WGS)，利用细菌全基因组关联分析(BGWAS)技术和比较基因组学方法深入解析多复制子抗性质粒形成的机制。耐药表型分析发现野生动物来源的菌株具有更广的耐药谱系，总体Klebsiella sp.对氨苄西林表现出很高的耐药率(80.36%)，尤其是马来穿山甲来源菌株对头孢类抗生素高度耐受，同时对氯霉素、左氧氟沙星和复方新诺明等药物耐受，基因组分析发现这些菌株携带了抗性质粒和更多的抗生素抗性基因。进一步对69 个质粒序列分析，发现有28 个质粒为多复制子质粒，主要携带blaCTX-M-15、blaCTX-M-14、blaCTX-M-55、blaOXA-1和blaTEM-1等β-内酰胺酶基因。细菌携带质粒类型分析认为Klebsiella pneumoniae可能是多复制子质粒的重要宿主，质粒骨架与结构分析发现多复制子质粒多由2 个或2 个以上单个质粒融合而成，携带此类质粒的菌株不仅获得了更广的耐药表型，而且在全球传播扩散分布逐年增加，因此产生对抗生素环境更强的适应性。
因此，多重耐药性细菌呈现的表型与携带的多复制子质粒有关，相比较下多复制子质粒比非多复制子质粒有更强的抗性基因携带能力，或许是细菌在强大的抗生素压力下产生的重要响应机制。本研究对于未来探索细菌抗性基因的传播扩散机制具有重要意义。
本项目受到广东省科学院引进人才专项（2016GDASRC-0205)的资助，硕士研究生王雪和助理研究员赵佳男为共同第一作者，王承民和武斌博士为共同通讯作者。
