大肠杆菌中携带tet(X4)基因的IncQ1型质粒特征分析

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[目的]本课题主要是在前期研究的基础上,对我国大肠杆菌中携带替加环素耐药基因tet(X4)的IncQ1型质粒流行情况和特征进行研究。[方法]采用全基因组测序和Southern blot杂交技术对代表菌株大肠杆菌LHM10-1中的tet(X4)阳性质粒进行分析和定位。通过接合转移实验和质粒稳定性实验对该质粒向肠杆菌科细菌尤其是临床重要致病菌株的传播风险进行评估。结合overlapping PCR、最小抑菌浓度(MIC)测定、多位点序列分型(MLST)和质粒共线性分析,对携带该类型质粒大肠杆菌的分布情况、药物敏感性和亲缘关系等进行研究。[结果]大肠杆菌LHM10-1属于ST515类型,携带包括tet(X4)、mcr-1和blaCTX-M-14在内的8类抗生素耐药基因。其中,tet(X4)基因位于大小为12.8 kb的IncQ1型质粒pLHM10-1-p6。该质粒能够高效地转移并稳定地存在于产NDM-5大肠杆菌和产KPC-2肺炎克雷伯菌等肠杆菌科细菌中。携带mcr-1基因的IncX4、IncFⅡ和IncI2型质粒能够有效促进IncQ1型质粒pLHM10-1-p6的传播。通过overlapping PCR共筛选得到24株携带pLHM10-1-p6相似质粒的大肠杆菌,包括ST8302(n=16)、ST515 (n=6)、ST761 (n=1)和ST871 (n=1)四种类型。上述菌株均对替加环素、四环素、磺胺甲噁唑-二甲氧苄啶和氟苯尼考耐药,对头孢噻肟、黏菌素、环丙沙星和庆大霉素的耐药率在20%-35%之间,而对FDA最新批准的四环素类新药Eravacycline和Omadacycline的MICs也分别达到了4 ug/mL和8 ug/mL。质粒共线性分析结果表明,该类型质粒具有相似的复制区域和转移区域,而中间可变区域含有包括tet(X4)在内的多种耐药基因,且常与插入序列共同区ISCR2有关。[结论]IncQ1型质粒是tet(X4)基因在大肠杆菌中传播的重要载体,并且存在向人医临床进一步扩散的风险。因此,我们应当密切监测该类型质粒在人类、动物及周边环境中的流行情况并加以防控。
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