南非奶牛中产志贺毒素的大肠杆菌和非典型肠致病性大肠杆菌分离株的毒力基因、抗菌素耐药性谱及系统发育群

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Virulence genes, antimicrobial resistance profiles and phylogroups of Shiga toxin-producing Escherichia coli and atypical enteropathogenic Escherichia coli isolates from dairy cattle in South Africa

本研究分析了南非乳牛中159株产志贺毒素大肠杆菌（STEC）和53株非常规肠炎沙门氏菌（aEPEC）的分子特征，检测了41个毒力基因和30个毒力相关基因，发现STEC以O26:H2和O157:H7为主，携带stx1a/c、stx2c/d及hlyA等基因，而aEPEC多分布于O26:H11和O177血清型，具有nleB、nleF等O- island基因。两组均以B1系统发育群为主，STEC抗生素耐药率13.2%，aEPEC达35.9%，其中多药耐药分别占3.8%和7.6%。该研究首次系统解析南非乳牛STEC/aEPEC的毒力基因谱和耐药特征。

　　

摘要

牛是产志贺毒素和非典型致病性大肠杆菌（Escherichia coli, STEC和aEPEC）的主要宿主。在本研究中，研究人员对来自奶牛的159株STEC和53株aEPEC分离株进行了分析，检测了它们各自的41个和30个毒力基因，包括志贺毒素亚型、质粒以及O-岛编码的基因。此外，还对这些分离株的大肠杆菌系统发育群及其抗菌耐药性模式进行了研究。大多数携带stx1和stx2基因的STEC分离株同时具有stx1a、stx1c、stx2c和stx2d亚型，以及质粒编码的hlyA、espP和saa基因。大多数STEC分离株缺乏O-岛编码的基因，包括非LEE编码的效应基因。大多数aEPEC分离株缺乏质粒编码的基因，但拥有O-岛编码的基因和非LEE效应基因，如nleB、nleG2-3、nleG2-1、nleF和nleH1-1。在159株STEC分离株中，有11%（17株）属于eaeA阳性菌株，并且属于O26:H2、O26:H11、O136:H16和O157:H7血清型；这些菌株中至少有19%（10株/53株）携带了大部分毒力基因（≥16个/30个）。79.2%的STEC分离株和62%的aEPEC分离株被归类为B1系统发育群。STEC分离株中有13.2%显示出抗菌耐药性，aEPEC分离株中有35.9%显示出抗菌耐药性；此外，3.8%的STEC分离株和7.6%的aEPEC分离株具有多重耐药性。据我们所知，这是首次针对南非奶牛来源的STEC和aEPEC分离株的分子特征进行的研究。本研究的结果强调了奶牛作为南非人类感染毒力性STEC和aEPEC菌株的重要宿主和潜在来源的作用。

牛是产志贺毒素和非典型致病性大肠杆菌（Escherichia coli, STEC和aEPEC）的主要宿主。本研究对来自奶牛的159株STEC和53株aEPEC分离株进行了分析，检测了它们各自的41个和30个毒力基因，包括志贺毒素亚型、质粒以及O-岛编码的基因。此外，还对这些分离株的大肠杆菌系统发育群及其抗菌耐药性模式进行了研究。大多数携带stx1和stx2基因的STEC分离株同时具有stx1a、stx1c、stx2c和stx2d亚型，以及质粒编码的hlyA、espP和saa基因。大多数STEC分离株缺乏O-岛编码的基因，包括非LEE编码的效应基因。大多数aEPEC分离株缺乏质粒编码的基因，但拥有O-岛编码的基因和非LEE效应基因，如nleB、nleG2-3、nleG2-1、nleF和nleH1-1。在159株STEC分离株中，有11%（17株）属于eaeA阳性菌株，并且属于O26:H2、O26:H11、O136:H16和O157:H7血清型；这些菌株中至少有19%（10株/53株）携带了大部分毒力基因（≥16个/30个）。79.2%的STEC分离株和62%的aEPEC分离株被归类为B1系统发育群。STEC分离株中有13.2%显示出抗菌耐药性，aEPEC分离株中有35.9%显示出抗菌耐药性；此外，3.8%的STEC分离株和7.6%的aEPEC分离株具有多重耐药性。据我们所知，这是首次针对南非奶牛来源的STEC和aEPEC分离株的分子特征进行的研究。本研究的结果强调了奶牛作为南非人类感染毒力性STEC和aEPEC菌株的重要宿主和潜在来源的作用。