陳 霞,汪 洋,駱鵬杰,李 娟,吳聰明
(1.中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所 傳染病預防控制國家重點實驗室 感染性疾病診治協(xié)同創(chuàng)新中心,北京 昌平102206;2.中國農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,北京 海淀100193;3.國家食品安全風險評估中心,北京 朝陽100022)
空腸彎曲菌(下稱空彎)是一種重要的食源性致病菌,是動物體內(nèi)的正常菌群[1-2],可造成人類腸炎的暴發(fā)流行和食物中毒[3]。我國對于食品源動物空彎的研究尚在起步,但隨著國際貿(mào)易的繁榮和我國對食品安全的日益重視,食品動物源空彎病的流行分布和耐藥性研究愈來愈受到廣泛的重視。喹諾酮類藥物由于其高效、廣譜的抗菌特點,在畜牧養(yǎng)殖業(yè)曾長期、廣泛地使用,不少研究也報道了不同細菌對于其日趨嚴重的耐藥情況。
我國食品動物源空彎喹諾酮耐藥性的研究較少[4]。本文通過對采集自2008年山東省的雞源空彎進行喹諾酮類耐藥機制的闡述,為我國動物源性空彎耐藥性現(xiàn)狀的了解和評估提供可靠的數(shù)據(jù),對獸醫(yī)及人醫(yī)領域有著十分重要的公共衛(wèi)生意義。
1.1 菌株背景 202株空彎采集于2008年山東省五地的大型綜合肉雞屠宰場,其背景信息已有文章詳述[4],歸納如下:202株空彎分離株對受試的喹諾酮類藥物均呈現(xiàn)非常高的耐藥率和耐藥水平,超過98%的菌株對喹諾酮耐藥。
1.2 主要試劑 普通PCR用2×TaqPCR MasterMix,購自天根生化科技(北京)有限公司;測序PCR用PremixExTaq@version 2.0,購自 TaKa-Ra寶生物工程(大連)有限公司。
1.3 可移動喹諾酮耐藥基因的篩查 按照已有文獻對常見的7種可移動喹諾酮耐藥基因進行篩查[5]。
1.4gyrA和gyrB基因相關區(qū)域研究及parC的測定 采用錯配擴增PCR(MAMA PCR)對所有空彎的gyrAQRDR 的 C-257-T 突變進行檢測[6],利用普通PCR對parC基因進行測定[7]。
挑選環(huán)丙沙星(喹諾酮類代表藥物)不同耐藥水平空彎進行gyrA和gyrB相關區(qū)域測序,使用引物如文獻所述[8-9]。
2.1 可移動喹諾酮耐藥基因的篩查情況 通過對202株空彎進行7種常見的喹諾酮耐藥基因篩查,未發(fā)現(xiàn)在受試空彎中存在任何可移動的喹諾酮耐藥基因。
2.2 QRDR的突變測定及對parC基因的測定結果 對202株空彎進行gyrAQRDR特異性點突變C-257-T的檢測,發(fā)現(xiàn)除龍口地區(qū)一株環(huán)丙沙星低水平耐藥(MIC=8μg/mL)空彎外,所有環(huán)丙沙星耐藥空彎均存在此點的突變,質(zhì)控菌株及敏感菌不存在此突變。
在gyrA相關區(qū)域測序,發(fā)現(xiàn)93株環(huán)丙沙星耐藥彎曲菌存在C-257-T的點突變,低耐、敏感空彎及質(zhì)控菌株ATCC 33560不存在該突變。另外,環(huán)丙沙星耐藥空彎中存在多個沉默突變,未見其他有義突變。在gyrA相關區(qū)域中,存在最多的沉默突變是C-243-T和 C-357-T,存在于除質(zhì)控菌株 ATCC 33560外的所有受檢彎曲菌中;其他常發(fā)生的沉默突變包括 C-360-T、C-471-T、C-483-T、A-608-G、C-622-T。較少發(fā)生的沉默突變 T-603-C(n=7,鄒平)、A-624-G(n=2,龍口低耐及敏感菌株)和 C-645-T(n=2,龍口低耐及敏感菌株),見表1。
gyrB基因相關區(qū)域測序顯示不存在有義突變。存在最多的位點沉默突變是C-1308-T和C-1360-T,分別有23株和22株;C-1467-T發(fā)生在采集自鄒平的2株菌株中;G-1383-A,C-1404-T和C-1413-T突變發(fā)生在同一株采集于鄒平的菌株中;另有16株環(huán)丙沙星耐藥空彎未檢測到任何突變,見表1。
對所有空彎進行parC的擴增,但并沒有成功。
表1 空彎gyrA和gyrB相關區(qū)域點突變情況
細菌喹諾酮耐藥性和耐藥基因的貢獻關系密切。如存在于腸桿菌科細菌的qnr、qepA等,它們可多種細菌間廣泛傳播,幫助低耐細菌數(shù)量增加從而達到出現(xiàn)突變所需要的濃度,引起高水平耐藥[5],本研究檢測了7種喹諾酮耐藥基因,但并沒有任何發(fā)現(xiàn),這和之前的研究結果相同[10]。
空彎對喹諾酮類藥物的耐藥與gyrA基因上QRDR特異性點突變密切相關[10-12]。本研究經(jīng)檢測均存在gyrA上QRDR的熱點突變C-257-T。該點突變引起的Thr-86-Ile轉(zhuǎn)換能夠造成空彎對環(huán)丙沙星的高水平耐藥。另外,還有其他一些介導中介水平的喹諾酮耐藥的單突變?nèi)缁螂p重突變[9-10]在本研究中未有發(fā)現(xiàn)。本研究中除2株空彎(MIC=8 μg/mL)外,其他環(huán)丙沙星耐藥空彎對環(huán)丙沙星的MIC≥32μg/mL[4],未發(fā)現(xiàn)除C-257-T外的其他相關點突變,暗示在gyrAQRDR的C-257-T與彎曲菌環(huán)丙沙星高水平耐藥表型有明顯關系。
本研究中還通過測序在相關序列中發(fā)現(xiàn)多個沉默突變。部分沉默突變僅存在于一個或兩個地區(qū)的菌株中,這提示在同一地區(qū)中流行著具有相同沉默突變的gyrA、gyrB基因亞型。
有報道parC基因的突變能夠介導高水平喹諾酮耐藥[7],本研究按照文獻引未能成功擴增parC基因,這和很多不同學者都沒能成功檢測出彎曲菌中存在parC,不能進行相關后續(xù)試驗[10]的報道結果一致,提示絕大多數(shù)空彎中不存在ParC。
綜上,本研究通過對采集自我國山東地區(qū)的雞源空彎進行喹諾酮類耐藥機制探討,確定菌株的高水平喹諾酮耐藥表型與gyrA上QRDR的熱點突變C-257-T密切相關。存在于gyrA和gyrB基因上的部分沉默突變有地域性流行特點。作為一種動物體內(nèi)共生,可治人類疾病的細菌,空彎耐藥性應引起足夠重視,加強對其的耐藥性監(jiān)控和耐藥性機制研究,對于獸醫(yī)、人醫(yī)了解空彎耐藥現(xiàn)狀,防控其傳播和流行有著重大的公共衛(wèi)生意義。
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