从肉鸡中分离出的奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)菌株的毒力及抗生素耐药性特征:对家禽业和公共卫生的影响

《Veterinary Medicine and Science》:Virulence and Antibiotic Resistance Profiles of Proteus mirabilis Strains Isolated From Broiler Chickens: Implications for Poultry and Public Health

【字体: 时间:2025年11月24日 来源:Veterinary Medicine and Science 1.7

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  耐药革兰氏阴性菌的分离鉴定及生物膜形成特征研究,50株鸡源大肠杆菌属产气荚膜梭菌经PCR和API 20E系统确认,60%对氯霉素和复方新诺明确耐药,100%携带ureC、ireA等毒力基因,88%能形成生物膜,其中74%为强生物膜,与耐药性无显著关联。

  本研究探讨了从肉鸡中分离出的 *Proteus mirabilis*(奇异变形杆菌)在生物膜形成、毒力基因表达以及抗生素耐药性方面的特性,揭示了其作为动物源性耐药病原体的潜在风险,并强调了在兽医实践中合理使用抗生素的重要性。*Proteus mirabilis* 是一种常见的机会性人畜共患病原体,广泛与社区获得性感染和医院获得性感染相关。近年来,由于人类和兽医医学中抗生素的滥用,该菌株的耐药性问题日益严重,成为全球公共卫生的严峻挑战之一。在这一背景下,研究其在禽类中的存在和特性,对于理解耐药基因的传播路径以及制定防控策略具有重要意义。

从研究方法来看,研究者从100只表现出细胞炎症状的肉鸡中收集了粪便和组织样本,通过聚合酶链式反应(PCR)确认了其中的50株 *P. mirabilis*。这些样本被进一步用于检测其对多种抗生素的敏感性、生物膜形成能力以及毒力基因的存在情况。通过使用纸片扩散法,研究团队评估了菌株对14种抗生素的耐药性,包括头孢菌素类、氟喹诺酮类、氨基糖苷类、磺胺类等。结果显示,氯霉素和复方磺胺甲噁唑的耐药率最高,达到60%。相比之下,所有菌株对碳青霉烯类(如美罗培南)和第四代头孢菌素(如头孢吡肟)均表现出完全敏感,这表明这些抗生素在当前研究环境中仍有效。此外,36%的菌株被鉴定为多重耐药(MDR),即对三种或以上抗生素类别耐药,进一步突显了耐药性问题的严重性。

为了检测 β-内酰胺酶基因,研究者使用了特定的 PCR 引物,以识别 ESBL(超广谱 β-内酰胺酶)和 AmpC(氨基青霉素酶)相关基因。结果显示,60%的菌株携带了 *bla*DHA 基因,表明它们可能通过 AmpC 机制对某些头孢菌素产生耐药性。同时,6株菌株被确认为 ESBL 产生者,而 *bla*TEM 基因在所有 ESBL 阳性菌株中均有表达。这些发现表明,耐药性不仅可能通过抗生素的广泛使用而发展,还可能通过基因水平转移机制在不同菌株之间传播。

生物膜形成能力是本研究的另一重要指标。通过结晶紫染色法评估,结果显示88%的菌株具有生物膜形成能力,其中74%表现出强生物膜形成能力。生物膜被认为是细菌在不利环境中生存和抵抗抗生素及宿主免疫系统的重要策略。研究发现,生物膜形成能力与菌株来源之间存在显著关联(*p* = 0.018),粪便和肝脏来源的菌株更倾向于形成强生物膜,而肠道来源的菌株则相对较少。这可能与不同部位的微生物环境、抗生素残留以及宿主免疫反应有关。此外,*zapA* 基因的表达与生物膜形成能力显著相关(*p* = 0.038),提示该基因可能在生物膜形成过程中起关键作用。然而,其他毒力基因如 *ureC*、*ireA*、*mrpA*、*ucaA*、*pmfA*、*atfA*、*ptA* 和 *hpmA* 与生物膜形成能力之间未发现显著相关性。

在毒力基因方面,所有菌株均携带 *ireA*、*pmfA*、*atfA*、*zapA*、*hpmA* 和 *ptA* 基因,这些基因与细菌的粘附能力、毒素产生、蛋白酶活性及宿主细胞损伤密切相关。*ucaA* 基因在36%的菌株中被检测到,而 *mrpA* 基因则完全缺失。这些结果表明,尽管 *P. mirabilis* 在肉鸡中广泛存在,其毒力基因的分布仍具有一定的多样性。同时,所有菌株均携带 *hpmA* 基因,这可能与其在宿主中的定植能力有关,而 *hlyA* 基因未被检测到,这与先前研究结果一致,表明 *hpmA* 在 *P. mirabilis* 中更为常见。

研究还探讨了 *P. mirabilis* 在肉鸡中的传播途径及其对人类健康的影响。该菌株可以通过粪便污染进入鸡肉产品,并在屠宰和加工过程中进一步传播。此外,肉鸡的肠道和肝脏中存在高密度的微生物群落,可能为耐药菌株的形成和扩散提供适宜环境。在这样的环境中,抗生素的使用不仅增加了耐药性的发生率,还促进了耐药基因的水平转移,使得耐药菌株在群体中快速扩散。因此,合理使用抗生素、加强动物饲养环境的卫生管理以及制定有效的监测体系,对于控制耐药性传播至关重要。

值得注意的是,本研究发现 *P. mirabilis* 菌株在肉鸡中具有广泛的生物膜形成能力,这为其在宿主体内长期存活和抵抗治疗提供了优势。生物膜不仅有助于细菌在宿主环境中定植,还可能成为耐药基因的“庇护所”,使得抗生素难以对其发挥有效作用。此外,研究团队还通过统计分析方法,如 Kruskal–Wallis 检验和卡方检验,探讨了不同样本来源与耐药性、生物膜形成能力及毒力基因表达之间的关系。这些分析方法为理解耐药性在不同环境中的分布提供了科学依据。

本研究的局限性在于样本量较小,且未进行全基因组测序,这限制了对耐药基因是否由移动遗传元件介导或是否通过克隆扩散进行深入探讨。此外,虽然研究了 *P. mirabilis* 在肉鸡中的传播路径,但并未直接评估其从动物到人类的传播风险。因此,未来研究应结合全基因组测序和质粒分析,以更全面地揭示耐药基因的传播机制及其对公共卫生的潜在影响。

综上所述,本研究揭示了 *P. mirabilis* 在肉鸡中的广泛存在及其多重耐药特性,表明肉鸡可能成为耐药菌株的重要储存库。这一发现不仅强调了在兽医实践中合理使用抗生素的重要性,还呼吁加强动物健康与人类健康之间的联系,推动“一个健康”(One Health)理念的应用。通过科学的抗生素管理、严格的卫生措施以及对耐药性传播的持续监测,可以有效降低耐药菌株在动物和人类之间的传播风险,从而保障公共卫生安全。
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