劉健華課題組在質粒介導多重耐藥性研究中取得新進展

审核发布:宣传部 蒙丽 来源单位及审核人:兽医学院 张展基 發布時間:2020-05-08浏覽次數:1665

  近日,我校兽医学院、国家兽医微生物耐药性风险评估实验室、广东省兽药研制与安全评价重点实验室、岭南现代农业科学和技术广东省实验室刘健华教授课题组在微生物学国际主流学术期刊mBio (IF5Y=7.27,https://mbio.asm.org/content/11/2/e02930-19) 在线发表了题为“Emergence of a Plasmid-Encoded Resistance-Nodulation-Division Efflux Pump Conferring Resistance to Multiple Drugs, Including Tigecycline, in Klebsiella pneumoniae”的研究论文,在肺炎克雷伯菌质粒上发现了一种新的可介导替加环素等耐药的多重耐药基因簇。

  

  

  近年來,質粒等可移動元件介導的耐藥基因水平傳播所致革蘭陰性菌耐藥性的快速發展,引起全球高度關注。多粘菌素和替加環素是治療多重耐藥革蘭氏陰性杆菌感染的少數有效藥物,然而,質粒介導多粘菌素耐藥基因mcr-1的出現及其在全球的廣泛傳播,導致多粘菌素的臨床應用價值面臨挑戰,使替加環素成爲治療多重耐藥腸杆菌所致嚴重感染的有限藥物之一。雖然染色體介導的RND外排泵如AcrAB-TolC等的過表達可降低細菌對替加環素的敏感性,但尚未發現可水平轉移的RND型外排泵與替加環素耐藥性相關的報道。2017年,劉健華教授課題組在研究雞源碳青黴烯耐藥腸杆菌時,發現5株對替加環素耐藥的泛耐藥肺炎克雷伯菌,通過全基因組測序,發現細菌同時攜帶blaNDM-1、mcr-1、mcr-8等30個耐藥基因,未發現已知的替加環素耐藥機制,但發現了一個質粒編碼的RND型外排泵基因簇。該基因簇與銅綠假單胞菌染色體上的mexCD-oprJ基因簇有78%的核苷酸序列同源性,將其命名爲tmexCD1-toprJ1。通過克隆和接合實驗,確證tmexCD1-toprJ1可介導肺炎克雷伯菌、大腸杆菌和沙門氏菌對甘氨酰胺類(替加環素)、四環素類、喹諾酮類、頭孢菌素類和氨基糖苷類等多種藥物耐藥(MIC值增加4~32倍),細菌藥物蓄積實驗也間接證實TmexCD1-ToprJ1具有外排替加環素的功能,小鼠感染模型的替加環素治療實驗結果提示tmexCD1-toprJ1可能會導致臨床治療失敗。tmexCD1-toprJ1位于疑似的位點特異性整合酶基因附近,推測其可能通過假定整合酶從某種假單胞菌染色體捕獲並轉移到質粒。進一步的流行病學調查,發現tmexCD1-toprJ1已在國內多個地區養雞場中廣泛傳播,並已擴散至動物性食品和人,主要在肺炎克雷伯菌及其相近菌屬中流行。盡管tmexCD1-toprJ1在人源腸杆菌中檢出率較低,但考慮到tmexCD1-toprJ1的可轉移性和外排泵底物的廣泛性,tmexCD1-toprJ1可能會進一步傳播,對食品安全和公共衛生構成潛在威脅。

  本研究得到国家自然科学基金和“111”引智计划项目资助。论文第一作者为兽医学院青年教师吕鲁超、硕士生万苗、王成真、高逊以及北京协和医院的杨启文老师,通讯作者为刘健华教授。(文/兽医学院 王琪)

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