澳大利亚牛群中肠球菌属的抗菌素耐药性、基因组学及公共卫生相关研究

《Veterinary Microbiology》：Antimicrobial Resistance, Genomic, and Public Health Insights into Enterococcus spp. from Australian Cattle

本研究调查澳大利亚牛粪中肠球菌的抗生素耐药性，采集1001份样本，检测15种抗生素，发现多数菌株对测试药物为野生型，仅少数存在红霉素、达托霉素和四环素耐药。全基因组测序未发现已知耐药基因，但基因分析显示牛源E. faecium与家畜及其他人类非产VRE菌株基因相似，提示牛不是澳大利亚临床相关耐药肠球菌的重要来源。

　　进入21世纪以来，抗菌药物耐药性（AMR）已成为全球公共卫生领域面临的一大挑战。作为一类常见的肠道共生菌，肠球菌在人类和动物的消化系统中广泛存在，但在特定条件下可以成为机会性病原体，引发严重的感染，如败血症、尿路感染等。特别是近年来，肠球菌对多种抗菌药物的耐药性在澳大利亚的临床环境中显著上升，这引发了科学界和医疗工作者对耐药菌传播途径和防控措施的深入研究。尽管已有研究指出猪和鸡可能是肠球菌耐药性的次要来源，但牛群中肠球菌的耐药情况仍存在争议。因此，有必要对澳大利亚牛群中的肠球菌进行系统性的分析，以明确其耐药特征及其与人类感染源之间的遗传关系。

本研究的背景源于肠球菌在全球范围内的耐药性问题。肠球菌作为常见病原体，其耐药性不仅影响治疗效果，还可能导致感染的传播。特别是对于人类医学中极为重要的糖肽类抗菌药物，如万古霉素，肠球菌的耐药性已成为严重公共卫生问题。万古霉素的耐药性主要由**van**基因簇介导，其中**vanA**和**vanB**是最具临床意义的两种类型。由于这些基因簇可以在不同菌株之间传播，甚至跨物种转移，这使得耐药菌的扩散更加复杂。因此，研究肠球菌在不同宿主中的分布和遗传特征，对于理解其耐药性的传播机制具有重要意义。

在澳大利亚，肠球菌对万古霉素的耐药情况尤为突出。根据相关数据，35.2%的肠球菌败血症病例对万古霉素表现出耐药性，其中**vanB**基因簇的出现频率高于**vanA**基因簇。这表明在澳大利亚的临床环境中，肠球菌的耐药性可能与人类宿主的抗生素使用密切相关。然而，对于牛群中的肠球菌耐药性研究仍较为有限，此前的调查并未发现对重要抗菌药物（如万古霉素和利奈唑胺）的耐药性。因此，有必要对牛群中的肠球菌进行重新评估，以确认是否存在新的耐药性趋势，并探索其与人类感染源之间的潜在联系。

本研究采用了系统的采样方法，对澳大利亚牛群中的肠球菌进行检测。研究团队从不同生产类别（牛肉、奶牛、小牛）的牛群中采集了粪便样本，并覆盖了澳大利亚各州的多个屠宰场。采样过程中，研究人员随机选择样本，并根据生产类别和屠宰数量进行分层抽样，以确保样本的代表性。研究总共采集了1001份粪便样本，其中分离出肠球菌**E. faecium**（n=343）、**E. faecalis**（n=92）和**E. hirae**（n=284）。这些样本随后接受了针对15种抗菌药物的最小抑菌浓度（MIC）检测，以评估其耐药性。此外，研究团队还对其中67份菌株进行了全基因组测序（WGS），以进一步探索其遗传背景。

研究结果表明，大多数菌株对所有测试的抗菌药物均为野生型（即未表现出耐药性）。然而，某些菌株对特定抗菌药物表现出耐药性。例如，**E. faecium**中约有18.7%的菌株对红霉素表现出耐药性，**E. faecalis**中约有12.1%的菌株对达托霉素表现出耐药性，而**E. hirae**中约有13.3%的菌株对四环素表现出耐药性。值得注意的是，尽管检测到了对万古霉素和利奈唑胺的耐药性，但全基因组测序并未发现已知的耐药基因或突变。这一发现可能表明，这些耐药性并非由传统耐药基因介导，而是通过其他机制形成的。此外，**E. faecalis**中有一株菌株对万古霉素表现出非野生型特性，而**E. faecium**、**E. faecalis**和**E. hirae**中各有4、2和3株菌株对利奈唑胺表现出耐药性。

进一步的基因组分析显示，从牛群中分离出的**E. faecium**菌株在遗传上与来自其他畜牧动物的菌株以及万古霉素耐药的人类临床菌株具有一定的相似性。这一发现可能表明，尽管牛群中肠球菌的耐药性相对较低，但其在某些情况下仍可能成为耐药菌的潜在来源。然而，与医院环境中常见的万古霉素耐药肠球菌（VRE）相比，牛群中的肠球菌在基因上表现出显著差异，这可能意味着它们在传播耐药性方面的作用有限。

本研究的意义在于，通过系统性的采样和分析，揭示了澳大利亚牛群中肠球菌的耐药特征，并为理解其在人类和动物之间的传播提供了新的视角。研究结果表明，牛群中的肠球菌对重要抗菌药物的耐药性较低，且其遗传特征与人类临床耐药菌存在显著差异。这支持了此前澳大利亚对畜牧动物中肠球菌耐药性的研究结果，即牛群可能不是临床相关耐药肠球菌的重要来源。然而，随着抗菌药物的使用和环境变化，耐药性可能在不同宿主之间传播，因此需要持续监测和研究。

此外，本研究还强调了“一个健康”理念在抗菌药物耐药性研究中的重要性。这一理念强调人类健康与动物健康之间的相互联系，认为动物的健康状况可能影响人类的健康，反之亦然。因此，通过研究牛群中的肠球菌，可以更好地理解其在生态系统中的角色，以及如何通过跨学科合作来应对抗菌药物耐药性问题。研究团队在本研究中采用了多学科方法，结合了微生物学、基因组学和生态学的视角，以全面评估肠球菌的耐药性和传播路径。

本研究的结论为未来在澳大利亚的抗菌药物耐药性监测提供了重要的参考。研究结果表明，牛群中的肠球菌对重要抗菌药物的耐药性较低，且其遗传特征与人类临床耐药菌存在显著差异。这支持了之前的研究观点，即牛群可能不是临床相关耐药肠球菌的重要来源。然而，随着抗菌药物的广泛使用，特别是畜牧业中的抗生素应用，耐药性可能在不同宿主之间传播，因此需要持续关注和研究。此外，研究团队还强调了全基因组测序在抗菌药物耐药性研究中的应用前景，认为这一技术可以为理解耐药菌的传播机制提供更加精准的数据支持。

本研究的发现对公共卫生政策和抗菌药物管理具有重要意义。研究结果表明，尽管牛群中肠球菌的耐药性相对较低，但在某些情况下仍可能存在耐药菌的传播风险。因此，制定更加严格的抗菌药物使用规范，特别是在畜牧业中，对于减少耐药菌的传播至关重要。此外，加强跨学科合作，整合人类医学、兽医学和生态学的研究成果，有助于更全面地理解抗菌药物耐药性的传播路径，并制定更加有效的防控措施。

研究团队在本研究中还强调了数据共享和国际合作的重要性。抗菌药物耐药性是一个全球性问题，因此需要各国科研人员共同努力，分享研究成果，以应对这一挑战。通过建立国际合作网络，可以更有效地追踪耐药菌的传播路径，并制定统一的防控策略。此外，研究团队还指出，未来的研究应更加关注耐药菌的传播机制，特别是其在不同宿主之间的转移过程，以更好地预测和控制耐药性的扩散。

最后，本研究的成果为澳大利亚的畜牧业和公共卫生领域提供了重要的科学依据。研究结果表明，牛群中的肠球菌对重要抗菌药物的耐药性较低，且其遗传特征与人类临床耐药菌存在显著差异。这为未来在澳大利亚的抗菌药物管理政策提供了支持，同时也为全球抗菌药物耐药性研究提供了新的视角。研究团队在本研究中采用了多学科方法，结合了微生物学、基因组学和生态学的视角，以全面评估肠球菌的耐药性和传播路径。这一研究不仅有助于理解肠球菌在生态系统中的角色，也为应对抗菌药物耐药性问题提供了新的思路和方法。