伊朗尿路致病性大肠杆菌中呋喃妥因耐药机制：染色体突变驱动的高毒力多重耐药菌株研究

《Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials》：Nitrofurantoin resistance mechanisms in uropathogenic Escherichia coli isolates from Iran

本研究针对呋喃妥因（Nitrofurantoin）耐药性在尿路致病性大肠杆菌（UPEC）中的新兴问题，通过分析伊朗Ahvaz地区的235株临床分离株，发现2.55%的耐药率均由染色体基因nfsA/nfsB的有害突变（如NfsB-N42H/H80Y等新型突变）驱动，且耐药株均呈多重耐药（MDR）并携带毒力基因（iutA、fimH等）及致病岛（PAI）。该研究首次报道了特定突变与UPEC高毒力的关联，为区域性耐药防控提供了分子流行病学依据。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球背景下，呋喃妥因作为治疗单纯性尿路感染（UTI）的一线药物，因其数十年来保持低耐药率而备受青睐。然而，近年来在尿路致病性大肠杆菌（UPEC）中出现的呋喃妥因耐药案例敲响了警钟。UPEC是尿路感染最常见的病原体，其耐药性的蔓延可能直接导致临床治疗失败。伊朗Ahvaz地区的Shayesteh Novin团队在《Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials》发表的研究，正是为了揭示当地UPEC对呋喃妥因的耐药机制及其与菌株毒力特征的关联。

研究团队收集了2019至2023年间来自Ahvaz地区的235株UPEC临床分离株，通过Kirby-Bauer纸片扩散法和微量肉汤稀释法进行呋喃妥因药敏试验，结合PCR扩增及Sanger测序分析染色体基因（nfsA、nfsB、ribE）和质粒基因（oqxA、oqxB），并利用PROVEAN软件预测突变功能影响。同时，对耐药株进行系统发育分群、毒力基因、致病岛、质粒复制子类型及表型特征（生物膜、运动性等）分析。

主要技术方法概述

研究采用临床样本回顾性分析，通过药敏试验（CLSI-2023标准）筛选呋喃妥因耐药株，对耐药相关基因进行PCR扩增与测序，并利用生物信息学工具（PROVEAN）评估突变危害性。同时通过多重PCR检测毒力基因、致病岛和质粒复制子，结合表型实验（生物膜形成、刚果红结合等）全面表征菌株特征。

结果

1. 呋喃妥因耐药率及耐药谱

在235株UPEC中仅6株（2.55%）对呋喃妥因耐药，最低抑菌浓度（MIC）范围为256–2048 μg/mL。所有耐药株均对氨苄西林、环丙沙星、萘啶酸和复方新诺明耐药，且全部为多重耐药（MDR）菌株。

2. 耐药机制以染色体突变为主

质粒基因oqxA/oqxB均未检出，ribE基因也无突变。nfsA和nfsB基因发现多种错义突变，其中nfsA的G130D、S39G、H11Y及缺失突变ΔW77-F79，以及nfsB的N42H、W46R、H80Y被PROVEAN预测为有害突变。值得注意的是，N42H和H80Y为首次报道的新突变。

3. 耐药株呈现高毒力特征

所有耐药株无运动性和溶血性，但50%形成强生物膜。刚果红实验显示33.3%菌株同时表达curli菌毛和纤维素（rdar表型）。系统发育分群以B2为主（3株），其余属B1、A、F群。毒力基因iutA、fyuA、papG等及致病岛（PAI IV₅₃₆、I_CFT073等）广泛存在。质粒复制子Frep、FII等频繁检出。

结论与意义

本研究明确伊朗Ahvaz地区UPEC对呋喃妥因的耐药主要由nfsA/nfsB染色体有害突变驱动，而非质粒传播或ribE突变。耐药株同时携带多重耐药基因和高毒力因子，提示耐药性与致病性可能协同进化。尽管耐药率较低（2.55%），但新型突变（如NfsB-N42H/H80Y）的出现及菌株的MDR-高毒力背景，凸显了持续监测耐药突变传播的必要性。该成果为理解区域性耐药进化提供了分子依据，对优化尿路感染经验性用药策略具有重要参考价值。