2015~2018年江西某猪场黏菌素耐药基因mcr-1的流行情况及其传播机制研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:judy5752
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多重耐药细菌的急剧增加,使得可供选择的抗菌药物有限,黏菌素作为一种“老”抗生素因其可用于临床上多重耐药革兰氏阴性菌感染的治疗,再度在临床上重新使用。2015年底发现了一种新型可移动黏菌素耐药基因mcr-1,引起全世界的关注。2017年4月30日我国农业部决定硫酸黏菌素将被禁止作为促生长剂添加到饲料中使用。预期限制黏菌素的使用以降低选择压力,从而控制可转移的黏菌素耐药基因传播,而对于此举措的效果国内还较少有报道。因此,本研究对江西一猪场进行2015~2018年连续四年黏菌素耐药情况调查,旨在监测黏菌素禁用前后其耐药情况的变化,以及mcr-1基因的流行分布情况及传播机制研究。本研究将2015年8月~2018年5月从江西某猪场连续4年分离的352株肠杆菌进行黏菌素MIC测定并从耐药株中进行mcr-1筛选,共获得109株黏菌素耐药菌,耐药率为30.96%,其中2015、2016、2017和2018年的耐药率分别为39.75%、30.77%、33.78%、23.08%;黏菌素耐药菌株中mcr-1检出率为22.72%(80/352),其中2015、2016、2017和2018年的检出率分别为30.12%、23.08%、21.62%和17.95%,经MALDI-TOF MS鉴定携带mcr-1肠杆菌均为大肠杆菌。采用琼脂稀释法测定80株mcr-1阳性大肠杆菌对12种抗生素的敏感性,结果显示对氨苄西林、氟苯尼考、磺胺嘧啶/甲氧苄啶、金霉素表现为高度耐药;对庆大霉素、环丙沙星、磷霉素、头孢噻肟表现为不同程度的耐药;对其他抗生素敏感。根据MIC结果结合PCR扩增的方法对mcr-1阳性大肠杆菌进行几种常见耐药基因的检测,结果显示flo R检出率最高,达95%;其次是oqx AB,检出率为73.75%;对qnr S、bla CTX-M-9G、fos A3、aac-(6′)-Ib-cr、bla CTX-M-1G检出率分别为55%、27.5%、15%、6.25%、2.5%。采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)探究80株mcr-1阳性大肠杆菌间的亲缘关系,共获得63种谱型,表明阳性株主要以非克隆菌株传播为主,但也发现不同年份以及不同来源的菌株中存在克隆传播现象。对mcr-1阳性大肠杆菌进行接合转移,43株接合转移成功。采用复制子分型、S1-PFGE和Southern blot杂交试验对mcr-1的水平传播和质粒特征进行分析,结果显示,43株大肠杆菌接合子中,复制子型主要为Inc HI2(n=6)、Inc X4(n=19)、Inc I2(n=16)、Inc FIB(n=5)和Inc FII(n=5),并存在两种质粒共存的现象。mcr-1基因定位在大小约为33kb~320kb的质粒上,主要以Inc X4(~33kb)和Inc I2(~60kb)质粒为主。PCR的检测结果表明在接合转移的过程中oqx AB、flo R、qnr S、bla CTX-M-9G、fos A3等耐药基因可与mcr-1发生共转移。随机选取32株从不同年份分离获得的携带mcr-1基因的大肠杆菌进行全基因组测序,共得到15种ST型,其中以ST10最为流行(n=8),其次是ST101(n=3)和ST2705(n=3)。通过对携带mcr-1的contig进行分析,进一步分析发现mcr-1基因可位于位于染色体以及Inc X4、Inc I2、Inc HI2、Inc FII和Inc FIB型质粒上。通过耐药基因的查找,发现32株mcr-1阳性菌株中不同程度携带42种抗生素耐药基因。综上所述,本研究对江西一猪场进行连续四年黏菌素耐药监测,其耐药率和mcr-1阳性检出率呈现下降趋势,但是2017和2018年黏菌素耐药率和mcr-1流行率仍较高。这可能是携带mcr-1的大肠杆菌常常携带多个耐药基因,呈现多重耐药表型,以及其主要位于质粒上并且可与其他耐药基因进行共转移导致的,这为评估禁止硫酸黏菌素作为动物促生长使用对耐药性的影响提供了基础数据。
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