吉林省部分地区鸡源黏菌素耐药大肠埃希菌流行病学研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:li21104
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多黏菌素是一种聚阳离子抗菌肽,被广泛用于治疗革兰氏阴性菌引起的全身感染,但是由于其具有神经毒性和肾毒性等缺陷,已经逐渐被低毒性的新型抗生素取代,只在畜牧养殖中用于预防和治疗畜禽胃肠道疾病。近年来,随着多重耐药革兰阴性菌的增多,尤其是耐碳青霉烯肠杆菌的出现,使多黏菌素被重新用于临床治疗。过去认为,细菌对多黏菌素的获得性耐药主要是由于染色体编码修饰细菌外膜组分(脂多糖),因此不存在可转移耐药机制。但是2015年,中国科学家首次报道了质粒介导的黏菌素耐药基因mcr-1(mobile colistin resistance),随后全世界40多个国家都出现了有关mcr-1的报道,使人畜真正陷入了“无药可用”尴尬境地。到目前为止,我们对于mcr-1病原菌的一些流行病学特征还知之甚少,本研究主要从吉林省范围内收集鉴定鸡源携带mcr-1耐药基因的大肠杆菌,重点分析mcr-1阳性大肠杆菌的流行病学特征,为今后预防和治疗黏菌素耐药菌感染提供参考资料。2017年10月-2018年7月份期间从吉林省14个养鸡场采集的530份样本共分离得到406株大肠杆菌,采用PCR方法检测到22株mcr-1阳性大肠杆菌,检出率为5.42%,未检测到其他亚型,说明mcr-1是吉林省主要流行的黏菌素耐药基因。22株大肠杆菌对多黏菌素的最小抑菌浓度(MIC)范围为1-16μg/mL,其中8μg/mL比例最高(45.45%),总体呈中度耐药水平。通过对采集地点以及样本类型统计发现,永吉县检出的mcr-1阳性大肠杆菌最高(占50.00%),说明该地区黏菌素耐药情况严重。鸡源拭子样本中分离到273株大肠杆菌,mcr-1阳性19株,阳性率6.96%;养鸡场内空气样本中分离到12株大肠杆菌,mcr-1阳性3株,阳性率25.00%;鸡舍周围土壤和水样本均未检出阳性菌株,说明空气可能是养殖场内mcr-1阳性大肠杆菌的主要传播途径。对22株阳性菌的mcr-1基因测序,通过序列比对发现1株阳性菌携带的(JZ10)mcr-1基因保守区域发生突变(860T→A),导致其编码的MCR-1蛋白第287位酪氨酸(287Y)缺失,287Y位于MCR-1的催化结构域的核心区域,缺失后影响蛋白质二级结构涉及化学性质,改变了催化结构域中D-葡萄糖和Zn2+配体的功能及稳定性,可能对MCR-1的耐药性产生影响。随后采用纸片扩散法检测mcr-1阳性大肠杆菌对氧氟沙星、阿米卡星、头孢他啶、亚胺培南、氟苯尼考、氯霉素、庆大霉素、阿莫西林、四环素、米诺环素、磷霉素、多西环素、环丙沙星、头孢噻肟14种抗生素的敏感性。结果显示,22株mcr-1阳性大肠杆菌对氯霉素、阿莫西林、四环素、头孢噻肟严重耐药(耐药率为100.00%),对其它抗生素呈现不同程度的耐药,仅对米诺环素呈中度耐药或敏感。表明22株阳性大肠杆菌都属于多重耐药菌。采用PCR方法检测mcr-1阳性大肠杆菌质粒上的耐药基因以及质粒类型。在检测的耐药基因中,四环素类耐药基因tetA检出率最高(100%),广谱的氟喹诺酮类抗生素的耐药基因检出率也较高,以oqxA、oqxB、qnrA为主;有2株携带抗碳氢霉烯类抗生素的blaNDM基因,9株携带超广谱的β-内酰胺酶基因blaCTX-M-9G。本研究在22株mcr-1阳性大肠杆菌中共检测到12种质粒类型,其中IncI2和IncFIB阳性率较高,IncK、IncY、IncI1、IncHI2阳性率稍低,IncX3、IncX4、IncFIA、IncN、IncA/C、IncB阳性率最低。5株mcr-1阳性菌进行接合转移成功,对获得的接合子进行质粒分型,发现mcr-1基因位于IncY、IncB、IncI2型质粒上。综上所述,得出以下结论:(1)吉林省黏菌素耐药基因主要为mcr-1,mcr-1阳性大肠杆菌对多黏菌素处于中度耐药水平,永吉县鸡源样本的mcr-1检出率较高,当地相关部门应当加强禽畜使用抗生素的监管力度。(2)mcr-1阳性菌多重耐药情况严重,质粒类型复杂且质粒接合转移率较高,应当努力预防多重耐药菌的广泛传播。(3)发现了新的mcr-1突变亚型(860T→A),导致编码的287位酪氨酸缺失,改变催化结构域及Zn2+配体的功能及稳定性,这种变化可能导致MCR-1蛋白诱导黏菌素耐药性的改变。
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