蛋鸡源禽致病性大肠杆菌（APEC）的耐药风险特征及关键控制点分析

《Poultry Science》：Analysis of Avian Pathogenic Escherichia Coli (APEC) and its antimicrobial resistance risk characteristics and critical control points in laying hens

本研究针对蛋鸡养殖中禽致病性大肠杆菌（APEC）及其耐药性（AMR）传播的精准防控需求，通过对614份样本进行耐药表型分析和全基因组测序（WGS），系统揭示了APEC的流行规律、耐药特征及传播风险。研究发现APEC流行呈现显著时空异质性，产蛋期（8月）为高峰期；耐药基因tet(A)、floR、sul2检出率最高，且与表型耐药显著正相关；移动遗传元件（如IS575-aph-sul2复合体、Tn2-blaTEM）驱动多重耐药传播；cgMLST和SNP溯源证实饲料、水源和蛋壳等为关键传播节点。该研究为"One Health"理念指导下的APEC精准防控提供了科学依据。

　　

在现代化蛋鸡养殖场中，禽致病性大肠杆菌（APEC）引起的疾病一直困扰着养殖业。这种细菌不仅会导致蛋鸡出现呼吸道、生殖道甚至全身性感染，造成经济损失，更令人担忧的是，它们还可能携带多种耐药基因，通过食物链或环境传播给人类，威胁公共卫生安全。尤其值得注意的是，APEC与人类致病的肠外致病性大肠杆菌（ExPEC）在遗传上关系密切，一些APEC菌株已被证实能引起人类感染。然而，与肉鸡相比，针对蛋鸡源APEC的研究相对缺乏，特别是基于基因组水平的系统研究更是空白。

正是在这样的背景下，田同旭、鲍玉莹等研究人员在《Poultry Science》上发表了他们的最新研究成果。为了实现对APEC及其耐药性传播的精准防控，研究团队在2024年7月至10月期间，从青岛某规模化蛋鸡场系统采集了614份样本，涵盖泄殖腔拭子、粪便、蛋壳、饲料、饮水、苍蝇等不同类别。通过抗菌药物敏感性试验和全基因组测序（WGS）等技术手段，他们深入分析了APEC的流行特征、耐药特性及风险来源。

研究采用了多项关键技术方法：通过多位点序列分型（MLST）和核心基因组MLST（cgMLST）分析菌株遗传多样性；利用全基因组测序（WGS）检测耐药基因（ARGs）和毒力基因；通过移动遗传元件（MGEs）分析揭示耐药基因传播机制；基于单核苷酸多态性（SNP）进行菌株溯源分析；样本来源包括蛋鸡养殖场不同生产阶段的环境和生物样本。

比较APEC分离率

研究发现APEC的流行具有显著时空异质性。时间上，8月份产蛋期APEC分离率达到峰值（27.2%）；空间上，APEC主要富集于高有机质环境如泄殖腔、粪便和苍蝇中。环境样本分析显示，产蛋期直接和间接接触表面的细菌污染最为严重。

分析大肠杆菌抗菌耐药表型

耐药分析发现，育雏舍对10种抗菌药物的耐药率显著高于空舍期。APEC分离株对氨苄西林、头孢噻呋、四环素等6类抗生素的耐药率显著高于非APEC分离株。74%的大肠杆菌分离株呈现多重耐药（MDR）表型，且APEC的MDR谱更为集中。

基于基因组测序的抗菌耐药基因分析

全基因组测序在39株APEC中鉴定出73个耐药基因，其中tet(A)检出率最高（89.7%），其次是floR（69.2%）和sul2（64.1%），同时检测到mcr-1.1（5.1%）。六类抗生素的耐药基因与其相应表型耐药呈显著正相关。所有菌株均携带移动遗传元件，其中质粒IncFIB(AP001918)存在于87.2%的分离株中。IS575-aph-sul2复合体、Tn2-bla_TEM和ISVsa3等元件驱动多重耐药传播，水源和蛋壳是重要的耐药基因储存库。

血清分型结果

O9:H19是蛋鸡场环境中分布最广的血清型，在10月份的粪便传送带、蛋壳、空气和墙壁四个不同位点均被检测到。在APEC菌株相关的三种主要血清型O1、O2和O78中，本研究各检测到一株分离株。

基因分型结果

39株APEC菌株表现出显著的遗传多样性，共包含22种不同的序列型（STs），其中ST162（12.8%）、ST69（10.3%）和ST155（7.7%）为优势类型。cgMLST和SNP溯源分析证实：ST69（cgST115177）在饲料和粪便样本间高度同源（≤2个等位基因差异），表明饲料是风险来源；ST162（cgST130769）在蛋壳、空气和墙壁样本间同源（≤4个等位基因差异），提示场内水平传播；cgST87293菌株在水源中的分布表明存在跨场传播。

研究结论和讨论部分强调，蛋鸡场在产蛋期抗菌耐药APEC的暴发式增殖、其在高有机质介质中的富集、以及耐药基因谱与农场抗生素使用历史的高度一致性，共同揭示了时空暴露风险和抗菌药物选择压力的双重驱动机制。耐药基因通过MGEs上的模块化组合在多个环境 compartment（蛋壳、水源、苍蝇）中形成稳定储存库，使得耐药性能够突破物种屏障，建立跨宿主传播链。同时，ST69和ST162等谱系的克隆传播从分子水平证实了禽类、蛋品、环境与人类之间存在水平交叉传播的客观风险。

这项研究的重要意义在于，它首次通过基因组学方法系统揭示了蛋鸡源APEC的耐药风险特征和传播机制，为制定基于"One Health"理念的APEC控制策略提供了科学依据。研究者强调，必须采取综合措施，包括加强产蛋期卫生管理、严格执行生物安全措施、控制抗生素使用以及消除环境中的耐药基因储存库，才能有效阻断APEC及其耐药性的传播链条，保障动物和人类的健康安全。