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一株携带多重耐药、接合性质粒的大肠埃希菌 ST167 型分离株的全基因组分析,暗示了该类型菌株由动物向人体的潜在传播

 

Authors Pan S, Liu S , Tai S, Yu J , Yuan E, Duan Y

Received 9 May 2023

Accepted for publication 22 July 2023

Published 8 August 2023 Volume 2023:16 Pages 5077—5084

DOI https://doi.org/10.2147/IDR.S420635

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Editor who approved publication: Prof. Dr. Héctor M Mora-Montes

目的: E. coli ST167 是全球范围内肠外致病性大肠埃希菌中主要流行的 ST 克隆群,经常与碳青霉烯耐药相关。本研究报告了一株泛耐药 E. coli ST167 型分离株(ECO3183)的基因组特征以及该类型菌株的传播可能性。
材料与方法:我们用纸片扩散法和 VITEK 2 自动化系统对 ECO3183 进行了抗生素敏感试验;同时,也对其进行了全基因组测序。我们利用基因组序列分析了系统发育关系、系统发生群、ST 分型、获得性抗生素耐药基因(ARGs)、IS 元件、基因岛、复制子类型和质粒可转移性。通过滤膜接合法对 ECO3183 进行质粒接合转移试验。
结果:ECO3183 含有一个 4.87 Mb 的染色体和两个质粒 [pECO3183-1167.63 Kb)和 pECO3183-246.16 Kb]。它属于 系统发生群、克隆复合体 10CC10)和 ST167ECO3183 是一株泛耐药菌株,对 24 个抗菌药物(来自 种抗菌药物类别)不敏感。在 BacWGSTdb 数据库中,有 55 株与 ECO3183 系统发育关系最近(具有 24-100 个不同的 cgMLST 等位基因)的 E. coli;在这 55 株菌中,26 株(47%)来自人体,19 株(35%)来自动物。进一步分析发现,在 1140 株 E. coli ST167 型分离株(来自 EnteroBase 数据库)中,47 株(4%)来自环境,192 株(17%)来自人体,890 株(78%)来自动物。质粒 pECO3183-1 含有两个相同的重复区域,长度为 9633 bpIS6100-sul1-ΔaadA16-dfrA27-arr-3-aac(6')-Ib-cr-IS26),以及一个 17.88 kb 的耐药岛(sul2-aph(3'')-Ib-aph(6)-Id-IS26-Δaph(3')-Ia-IS26-tet(A)-ΔfloR-ΔISVsa3-IS26-Δaac(3)-IId-IS26-mph(A));这三个区域含有 ECO3183 携带的大部分 ARGspECO3183-1 被鉴定为一个接合性质粒,能够传播多重耐药性。
结论:ECO3183 具有泛耐药表型,由多重耐药质粒 pECO3183-1 和携带 blaNDM-5 的 pECO3183-2 共同介导。菌株来源分析表明,ST167 型大肠埃希菌可能在动物和人体之间传播,需要持续监测。
Keywords: Escherichia coli , ST167, bla NDM-5, phylogenetic analysis, MDR conjugative plasmids