后院肉鸡源多重耐药肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌的流行及其耐药基因特征分析

《The Journal of Antibiotics》:Multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae and Klebsiella oxytoca isolated from backyard broiler chickens and their contacts with antimicrobial resistance genes of Klebsiella pneumoniae

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:The Journal of Antibiotics 2.1

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  本研究针对后院养殖肉鸡及其接触者中多重耐药(MDR)肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)和产酸克雷伯菌(K. oxytoca)的流行问题,开展了表型鉴定和耐药基因分析。结果显示分离菌株对红霉素(100%)和克林霉素(100%)高度耐药,且肺炎克雷伯菌主要携带ermB(91.7%)、blaTEM(75%)等耐药基因。该研究揭示了人畜共患传播风险,为控制抗菌素耐药性(AMR)提供了关键数据。

  
在当今全球公共卫生领域,抗菌素耐药性(AMR)如同一场悄无声息的瘟疫,正以前所未有的速度蔓延。其中,肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)和产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)作为条件性病原体,不仅能引起人类严重的血液、尿路和呼吸道感染,更因其强大的获得和传播耐药基因的能力,成为临床治疗的棘手难题。特别值得注意的是,在家禽养殖业中,抗生素的预防性使用和促生长添加,无形中为这些细菌的耐药性进化提供了“训练场”。而后院养殖模式由于生物安全措施相对薄弱,可能成为耐药细菌从动物向人类传播的重要环节。尽管这一问题在埃及等地的食品安全链条中潜藏风险,相关研究却十分有限。为此,研究人员在《The Journal of Antibiotics》上发表了一项研究,旨在揭示后院肉鸡及其人类接触者中肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌的流行情况、耐药表型及基因特征。
为开展此项研究,作者主要应用了几项关键技术:首先从出现临床症状的后院肉鸡器官(盲肠、肝脏、心脏、大腿肌肉)及人类接触者粪便中采集样本,通过选择性培养基培养和生化鉴定(IMViC试验等)分离鉴定克雷伯菌属;采用纸片扩散法进行抗菌药物敏感性试验,检测对16种抗生素的耐药性;通过拉丝试验区分高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp)和经典肺炎克雷伯菌(cKp);采用Quellung反应进行K1和K2血清型分型;并利用多重PCR和单重PCR技术检测了包括ermB、blaTEM、blaCTX-M1、sul1等在内的多种耐药基因。
肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌在肉鸡和人类样本中的流行率
研究共检测100份样本,克雷伯菌属总检出率为19%(19/100)。其中,肺炎克雷伯菌检出率为12%(12/100),产酸克雷伯菌为7%(7/100)。具体而言,从80份肉鸡样本中检出肺炎克雷伯菌11.3%(9/80),盲肠样本检出率最高(35%, 7/20);从20份人类粪便样本中检出肺炎克雷伯菌15%(3/20)。产酸克雷伯菌在肉鸡和人类样本中的检出率分别为3.75%(3/80)和20%(4/20)。
肺炎克雷伯菌分离株的拉丝试验
对12株肺炎克雷伯菌进行拉丝试验,结果显示有7株被鉴定为hvKp(肉鸡源5株,均来自盲肠;人源2株),其余5株为cKp。
肺炎克雷伯菌的血清分型
血清分型结果表明,K1是主要血清型,在肉鸡(盲肠和肝脏)和人类来源的菌株中均有高比例检出(共10/12),而K2血清型检出较少(肉鸡盲肠1株,人源1株)。
肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌的表型抗菌药物耐药性及MDR谱
所有19株克雷伯菌分离株均对红霉素(E)和克林霉素(CL)耐药(100%),对青霉素(P)和氨苄西林(AM)的耐药率分别为94.7%和84.2%。对粘菌素(CO)和氧氟沙星(O)的耐药率最低(均为10.5%)。所有分离株均对至少两类抗菌药物耐药,肉鸡来源分离株表现出比人源分离株更高的多重耐药性。
抗生素耐药谱和多重抗生素耐药(MAR)指数
肺炎克雷伯菌分离株(n=12)对至少3种抗生素耐药。其中,部分盲肠分离株对测试的所有抗生素耐药,MAR指数为1,显示出极高的耐药水平;而人源分离株的MAR指数较低(0.187-0.25)。
耐药基因谱的流行情况
对12株肺炎克雷伯菌进行耐药基因检测发现,ermB基因携带率最高(91.7%),其次是β-内酰胺酶基因blaTEM(75%)和blaCTX-M1(66.7%)。磺胺类sul1基因、喹诺酮类gyrA基因、碳青霉烯类blaOXA-48基因的检出率分别为50%、41.7%和25%。四环素类tetA基因和多粘菌素mcr-1基因的检出率较低,分别为16.7%和8.3%。肉鸡源菌株的ermB、blaTEM等基因携带率普遍高于人源菌株。
研究结论与讨论部分强调,后院养殖肉鸡及其人类接触者中存在显著的多重耐药肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌污染,尤其对红霉素和克林霉素的耐药性令人担忧。肺炎克雷伯菌携带多种耐药基因,特别是ermB、blaTEM和blaCTX-M1基因的高流行率,凸显了其获得和传播耐药性的强大能力。K1血清型和高毒力菌株(hvKp)的检出提示了潜在的公共卫生风险,因为这些菌株可能引起更严重的社区获得性感染。肉鸡,特别是其盲肠,被认为是这些细菌的重要储存库,在屠宰加工过程中存在污染鸡肉产品并进而传播给消费者的风险。尽管研究未直接证实从鸡到人的传播,但从相同来源分离出相同血清型且携带耐药基因的菌株,强烈暗示了跨物种传播的可能性。这项研究的意义在于,它首次系统地揭示了埃及后院养殖环境中肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌的耐药性现状,为评估其通过食物链或直接接触导致的人畜共患风险提供了重要依据。研究结果呼吁需要采取综合措施来应对这一挑战,包括在后院养殖中加强生物安全、探索抗生素替代品(如益生菌、疫苗接种)以及开展持续的耐药性监测,以遏制抗菌素耐药性的传播,保障食品安全和公共卫生。
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