健康人肠道中肺炎克雷伯菌携带blaNDM-1耐药质粒并介导抗性转移

摘要

目的通过探究健康人群肠道中携带的blaNDM-1基因的肺炎克雷伯菌的基因组特征,明确健康人肠道定植菌及病原菌的耐药基因组,建立以耐药质粒基因组完成图为基础的耐药质粒监管体系。方法对健康人群肠道耐药菌监测中携带blaNDM-1基因的肺炎克雷伯菌开展抗菌药物敏感性实验,同时进行二代和三代测序以获得菌株及质粒全基因组完成图,利用核心基因组及泛基因组方法对该株菌进行序列比对分析,并进行接合转移实验确定质粒转移效率及最优转移条件。结果基于完成图的序列分析,发现本研究中所获得的肺炎克雷伯菌与来自公共数据库中的临床感染患者的菌株属于同一流行克隆,提示该克隆既可以引起人体感染,也可定植在健康人肠道内。明确blaNDM-1基因所在质粒为IncX3型,是易于携带blaNDM-1基因的流行质粒,泛基因组分析发现该类质粒可以突破宿主菌的种属屏障进行跨宿主传播;接合转移实验显示该质粒可转移、介导高水平的碳青霉烯类抗生素耐药性的传递。结论携带blaNDM-1基因的肺炎克雷伯菌可以在健康人肠道中定植,并通过耐药质粒实现耐药基因的跨宿主及宿主菌传播。因此有必要加强对健康人肠道定植菌群以及病原菌的耐药基因组监测、并建立以耐药质粒基因组完成图为基础的耐药质粒监管体系,能够从耐药基因转移因子的特征上进一步揭示耐药性传播的风险和人群扩散途径。