沙门菌P1-blaCTX-M-27噬菌体流行、生物学特性和转导初探

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抗生素广泛和不合理使用导致了全球范围内细菌耐药性的日益严重,难以或无法治疗的耐药性细菌变得越来越普遍,并引起全球性的健康危机。研究者们普遍认为抗生素耐药基因的水平转移主要是质粒介导的,然而随着全基因组测序的快速发展,越来越多的研究发现噬菌体在介导微生物与环境之间耐药基因水平转移的能力被大大低估。我们前期研究表明分离自屠宰肉的沙门菌中P1噬菌体整合了blaCTX-M-27基因(P1-blaCTX-M-27噬菌体)进行扩散可能是造成blaCTX-M-27传播的主要原因。本研究调查了近十年来分离自养殖场及屠宰肉沙门菌中P1噬菌体的流行特征,探讨P1-blaCTX-M-27噬菌体的生物学特性及传播能力。本研究中对2009年至2019年期间实验室分离保存的1352株食品动物源沙门菌,扩增P1噬菌体标志性基因rep L来调查P1噬菌体的流行。共检出携带P1噬菌体的菌株86株(6.36%)。P1噬菌体菌株血清型鉴定结果显示优势血清型为印第安纳型。从中挑选了61株携带P1噬菌体的非克隆菌株进行药敏试验。药敏试验的结果显示,菌株对头孢菌素类的头孢噻肟、头孢曲松耐药率最高,均达到了67.2%,其中携带P1-blaCTX-M-27噬菌体菌株占耐药菌株的36.6%,均对头孢菌素类药物耐药;携带P1噬菌体菌株对环丙沙星的耐药率也相对较高,为60.7%;对于其他的抗生素,如多黏菌素E、磷霉素和替加环素等,表现出的耐药性较低甚至敏感。携带P1噬菌体菌株中过半数(50.8%)的菌株显示出多重耐药性。与不携带P1噬菌体的菌株比较,携带P1噬菌体的菌株具有更高的耐药率(头孢噻肟高约25%,环丙沙星高16.2%)。通过使用不同浓度丝裂霉素C诱导携带P1-blaCTX-M-27噬菌体沙门菌J46,确定其最佳诱导浓度为2μg/m L,最佳诱导时间为14小时。在最佳条件下诱导富集大量P1-blaCTX-M-27噬菌体后,在透射电镜下观察噬菌体形态,其头部呈二十面体,有一条可收缩性尾,可形成不规则的,直径约2~3 mm的稍有不透亮的噬菌斑。并使用该噬菌体液对200株沙门菌和大肠杆菌进行转导实验。获得6株沙门菌转导子和4株大肠杆菌转导子。沙门菌的6株转导子中,其中四株转导子是直接获得了P1-blaCTX-M-27噬菌体;另外两株原菌本身携带P1噬菌体,但转导后原噬菌体消失了,通过转导获得了P1-blaCTX-M-27噬菌体;大肠杆菌的4株转导子也都获得P1-blaCTX-M-27噬菌体。说明P1-blaCTX-M-27噬菌体可以在大肠杆菌和沙门菌中进行转导传播,沙门菌转导效率略高于大肠杆菌。对转导子进行了药敏试验,药敏试验的结果显示出,受体大肠杆菌和受体沙门菌转导之后都仅获得了头孢菌素类药物抗性,值得注意的是沙门菌转导子MIC值要高于大肠杆菌转导子MIC值(高出1~2倍)。对携带P1-blaCTX-M-27噬菌体的大肠杆菌和沙门菌转导子在没有药物压力的条件下进行30天的稳定性试验,结果表明转导后的P1-blaCTX-M-27噬菌体均稳定存在。综上所述,含有P1噬菌体的沙门菌常呈现出多药耐药的现象,对头孢菌素类抗生素耐药性最为严重,并且比不含有P1噬菌体的沙门菌耐药率高。P1噬菌体在印第安纳型沙门菌中最为常见,且携带P1-blaCTX-M-27噬菌体的菌株均为印第安纳型。P1-blaCTX-M-27噬菌体可在大肠杆菌和沙门菌中进行转导传播,对耐药基因的水平转移起到作用。
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