从肯尼亚伊西奥洛（Isiolo）和基利菲（Kilifi）县采集的蜱虫中分离出的奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）的特性研究

本研究在肯尼亚Isiolo和Kilifi县采集的蜱虫中检测到可培养的P. mirabilis，揭示其遗传多样性、抗生素耐药性及潜在人畜共患病传播途径。

　　
该研究系统调查了肯尼亚Isiolo和Kilifi县牛、骆驼等动物体表采集的蜱虫携带的产气荚膜梭菌（*Proteus mirabilis*）感染情况，揭示了该病原体通过蜱虫媒介传播的潜在机制。研究团队从3,143只蜱虫样本中分离出6株活菌，其中4株来自Isiolo县的嗜血蜱（*Hyalomma dromedarii*）宿主骆驼，2株来自Kilifi县的犬蜱（*Amblyomma gemma*）宿主牛。通过分子生物学和基因组学手段，首次证实该地区蜱虫存在产气荚膜梭菌的活菌携带现象，且存在显著的基因型差异。

在病原体检测方面，研究采用多步骤富集培养法。首先对蜱虫进行表面消毒（5%次氯酸钠处理5分钟），随后使用珠磨法（Zirconia beads homogenization）破碎蜱虫组织。通过羊血琼脂、麦康凯琼脂和硫胺乳酸盐电解质缺乏琼脂的梯度培养，成功从混合蜱虫样本中分离出纯培养物。值得注意的是，Isiolo县分离株在形态学上呈现非运动型、无硫化氢产物的特点，而Kilifi县分离株则具有典型运动能力（swarming ability）和硫化氢代谢活性，这种表型差异与基因组中鞭毛相关基因（如fliM、flhC等）的表达状态直接相关。

基因测序结果显示，所有分离株均具有完整的细菌细胞周期调控基因簇，包括：1）ABC转运系统基因（如pmrA、pmrB等）介导的抗生素外排泵；2）四环素修饰酶基因（tetM）和氟喹诺酮耐药基因（gyrA）；3）β-内酰胺酶编码基因（如TEM-1、SHV-1等）。特别值得关注的是，Kilifi县分离株MAL_1089a携带了trimethoprim/sulfamethoxazole协同耐药基因（如dfrA1、sul1），其耐药表型通过生物膜形成机制增强，这在兽医临床中尚未见报道。

系统发育分析揭示，Isiolo分离株（ISL_765a-770a）与2018年肯尼亚猪源分离株在核心基因组SNP差异率仅为0.7%，形成高度保守的基因亚群。而Kilifi分离株（MAL_1089a-1091a）在16S rRNA基因序列中存在5个同义突变，其分支支持值（Bootstrap value）达98.6%，与2020年巴西鸡肉污染样本形成独立进化枝。时间树分析显示，该病原体在非洲东部可能经历了三次主要基因重组事件：2010-2015年间出现抗多重药物耐药基因（如mcr-1）的首次整合；2018-2022年出现与家禽传播相关的flhA基因突变；2023年通过垂直传播形成新型毒株。

在宿主传播机制方面，研究证实了蜱虫作为"生物泵"的潜在作用。通过比较基因组学发现，分离株均携带完整的肠毒素合成基因簇（包括hlyA、toxR等），其中Isiolo株的hlyA基因启动子区域存在27bp的插入序列，可能通过调控毒素分泌增强宿主侵袭力。动物模型实验显示，经H. dromedarii蜱虫叮咬的实验鼠，其膀胱组织中的菌落形成单位（CFU）在感染后第7天达到峰值（5.2×10^5 CFU/g组织），较直接接触牛尿道的对照组高2.3倍。

抗生素敏感性测试揭示了新型耐药模式：1）所有分离株对β-内酰胺类（包括三代头孢菌素）保持敏感，但携带dfrA/dr家族基因导致对氨基糖苷类耐药；2） MAL_1089a株独特的trimethoprim耐药性源于dfrB基因的147bp插入突变；3）环境样本中的分离株普遍携带sul1/sul2双基因型，导致磺胺类药物失效。值得注意的是，通过比较代谢组学发现，蜱虫携带的P. mirabilis具有独特的脂肪酸合成途径，其棕榈酸（C16:0）含量比人类临床分离株高1.8倍，这可能与蜱虫的封闭式循环生态位有关。

在流行病学特征方面，空间地理分析显示病原体存在明显的区域聚集性：Isiolo县分离株的STMap核心基因型（Core Gene型）为PMK-234，与2021年肯尼亚畜牧业区分离株同源性达98.7%；而Kilifi县分离株的Core Gene型PMK-567则与东非高原家禽分离株相关联。时间序列分析表明，自2015年以来，P. mirabilis在蜱虫宿主中的流行率呈指数增长（年均增长率12.7%），可能与当地畜牧业集约化发展相关。

该研究首次证实了*Proteus mirabilis*在非洲东部骆驼-蜱虫-人类传播链中的存在。通过构建包含6,325个SNP的核心基因组，研究揭示了三个关键进化分支：1）2010年前由国际旅行者引入的基础毒株；2）2015-2020年间通过骆驼传播的中间变种；3）2021年出现的具有多重耐药表型的重组株。其中MAL_1089a株的mcr-1基因拷贝数达3.2拷贝/基因组，显著高于人类临床株（0.8拷贝）。

在防控策略方面，研究提出新的防控模型：1）建立蜱虫媒介的分子溯源体系，通过比较基因组学快速鉴定传病原；2）开发针对肠毒素合成基因（hlyABCD）的CRISPR-Cas9疗法；3）设计基于sul1基因突变的快速检测方法。动物实验显示，针对dfrA1/dfrB2复合基因设计的单链抗体会降低蜱虫叮咬后的菌血症发生率达76.3%。

该研究的重要突破在于揭示了蜱虫作为P. mirabilis的"环境库"功能。通过16S rRNA测序发现，在Kilifi县屠宰场周边环境中，蜱虫携带的P. mirabilis基因丰度是其他无脊椎动物的8.4倍。特别值得注意的是，在蜱虫胃液样本中检测到完整的毒素-毒力复合物（Toxin-Virulence Complex, TVC），其分泌效率比直接感染宿主高3-5倍。

未来研究方向应着重于：1）构建蜱虫-宿主-病原体三维传播模型；2）解析鞭毛运动与生物膜形成的协同机制；3）开发基于噬菌体-质粒共传递系统的疫苗递送系统。这些发现为全球畜牧业区尿路感染防控提供了新的理论依据，特别是在非洲东部地区，该病原体感染率已从2015年的0.3%上升至2022年的4.7%，形成潜在的公共卫生威胁。