孟加拉国家禽沙门氏菌血清型特异性耐药与毒力特征及其公共卫生意义研究

《MicrobiologyOpen》：Serovar-Specific Antimicrobial Resistance and Virulence Profiles of Salmonella enterica From Poultry in Bangladesh

本文系统研究了孟加拉国家禽源肠炎沙门氏菌（Salmonella enterica）的流行特征，发现其携带高流行率的毒力基因（invA、stn、sivH、lpfA等）且普遍呈现多重耐药（MDR）表型，尤其对磺胺类（94.4%）、氨苄青霉素（52.8%）等药物耐药严重。研究揭示了家禽作为耐药及潜在致病性沙门氏菌储存库的公共卫生风险，为区域性食源性病原体防控策略提供了关键数据支撑。

　　

1 引言

非伤寒沙门氏菌（NTS）是全球范围内重要的食源性病原体，其感染主要与消费受污染的动物源性食品（尤其是禽肉及蛋制品）相关。全球有超过2600种沙门氏菌血清型，其中肠炎沙门氏菌血清型鼠伤寒（Typhimurium）和肠炎（Enteritidis）是与人类感染最密切相关的两种。在孟加拉国，商业化家禽养殖业（包括肉鸡、蛋鸡和Sonali鸡）快速发展，而家禽是沙门氏菌的重要储存库和传播媒介。沙门氏菌的致病性主要取决于其携带的毒力相关基因，这些基因参与宿主细胞侵袭、毒素产生、黏附及免疫逃逸等过程。同时，抗菌药物耐药性（AMR）已成为全球十大公共卫生威胁之一，家禽养殖中抗菌药物的不当使用加速了耐药沙门氏菌的出现和传播。尽管孟加拉国已有部分研究关注沙门氏菌的AMR谱，但针对其毒力基因分布及人畜共患潜力的系统研究仍较缺乏。本研究旨在填补这一空白，重点分析孟加拉国临床疑似病鸡中沙门氏菌的血清型分布、毒力特征以及表型和基因型AMR谱。

2 材料与方法

本研究经孟加拉国农业大学动物福利与实验伦理委员会批准。在2021年3月至2023年6月期间，从孟加拉国四个家禽养殖密集区（Mymensingh、Gazipur、Tangail、Magura）共采集250份样本（包括肉鸡100份、蛋鸡100份、Sonali鸡50份），样本类型为活鸡泄殖腔拭子（170份）和死鸡肝脏-胆囊组织混合样本（80份）。样本经缓冲蛋白胨水前增菌、Rappaport-Vassiliadis（RV）选择性增菌后，接种XLD琼脂分离可疑菌落，并通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）进行菌种鉴定。沙门氏菌分离株通过针对^bcfC基因的PCR进行确认，血清型分型则通过检测^flic（鼠伤寒血清型）和^sdf（肠炎血清型）基因完成。

采用PCR技术检测6种毒力基因：^invA（侵袭基因）、^spvC（质粒毒力基因）、^stn（肠毒素基因）、^lpfA（菌毛基因）、^hilA（调控蛋白基因）和^sivH（效应蛋白基因）。药敏试验采用Kirby-Bauer纸片扩散法，测试24种抗菌药物（涵盖12类药物），多重耐药（MDR）定义为对三类或以上药物耐药。同时，通过PCR检测β-内酰胺酶基因（如^bla_TEM、^bla_SHV、^bla_CMY-9）、质粒介导的碳青霉烯酶基因（^bla_NDM/^bla_IMP/^bla_VIM）、喹诺酮耐药基因（^qnrA/^qnrB/^qnrC/^qnrS）以及^aadA2（氨基糖苷类耐药）、^SUL1（磺胺类耐药）基因。数据采用R软件进行统计分析。

3 结果

3.1 沙门氏菌分离株及血清型分布

PCR检测显示，沙门氏菌总体阳性率为14.4%（36/250）。不同地区间存在显著差异，Gazipur地区检出率最高（28.4%），而Tangail未检出阳性样本。蛋鸡的感染率（25%）显著高于肉鸡（9%）和Sonali鸡（4%）。死鸡组织样本的阳性率（23.8%）显著高于活鸡泄殖腔拭子（10%）。在36株沙门氏菌中，鼠伤寒血清型占比61.1%（22/36），肠炎血清型占27.8%（10/36），11.1%（4/36）为未分型血清型。鼠伤寒血清型主要来源于蛋鸡（18株），而肠炎血清型在蛋鸡和肉鸡中均有分布。

3.2 毒力基因检测

所有分离株均携带^invA、^stn、^sivH和^lpfA基因；^hilA和^spvC的检出率分别为97.2%和63.9%。不同家禽类型及血清型之间的毒力基因分布无显著差异。

3.3 耐药性分析

3.3.1 表型耐药谱

分离株对磺胺甲噁唑（94.4%）、磺胺类（91.7%）、呋喃妥因（55.5%）、链霉素（52.8%）和氨苄青霉素（52.8%）耐药率最高。对亚胺培南（50%）、头孢他啶（33.3%）、萘啶酸（13.9%）等药物也呈现不同程度耐药。86.1%的菌株为MDR，未分型血清型全部为MDR。Sonali鸡源菌株对头孢他啶、链霉素、磺胺类等药物耐药率达100%。多重耐药指数（MAR）介于0.08–0.33之间，部分菌株MAR值＞0.2，提示其来源于抗菌药物频繁使用的环境。

3.3.2 基因型耐药谱

耐药基因^aadA2和^SUL1的检出率最高（均为94.4%），其次为^bla_CMY-9（75%）、^bla_SHV（52.8%）和^bla_VIM（38.9%）。未检出质粒介导的喹诺酮耐药基因（^qnrA/^B/^C/^S）。Sonali鸡源菌株的^bla_CMY-9、^bla_SHV和^bla_VIM基因携带率均达100%。

4 讨论

本研究揭示了孟加拉国家禽中沙门氏菌的高流行率、强毒力潜力及严重的多重耐药现象。鼠伤寒和肠炎血清型占主导，其携带的毒力基因组合（如^invA、^stn等）表明这些菌株具备较强的宿主侵袭和致病能力。表型和基因型耐药分析结果一致表明，磺胺类、β-内酰胺类等常用畜禽药物耐药问题突出，尤其值得注意的是碳青霉烯酶基因（^bla_VIM）的检出，暗示碳青霉烯类耐药风险正在浮现。蛋鸡和死鸡组织样本中沙门氏菌检出率更高，提示其在沙门氏菌传播中具有更重要的流行病学意义。本研究结果强调了在家禽养殖中实施抗菌药物合理使用、加强生物安全及开展持续监测的紧迫性。

5 结论

本研究系统评估了孟加拉国家禽源肠炎沙门氏菌的血清型分布、毒力特征及耐药谱系。主要血清型为鼠伤寒和肠炎，均携带关键毒力基因且呈现高度多重耐药性，尤其对磺胺类、β-内酰胺类药物耐药严重。碳青霉烯酶基因的检出进一步凸显了其公共卫生风险。研究结果强调了在“One Health”框架下，亟需采取协同干预措施，包括加强养殖环节抗菌药物管控、推广生物安全措施以及建立持续性耐药监测体系，以遏制耐药沙门氏菌通过食物链传播。