1987–2025年间从临床感染和食品产品中分离出的伊万诺夫李斯特菌（Listeria ivanovii）的基因组序列

《Microbiology Resource Announcements》：Genome sequences of Listeria ivanovii from clinical infections and food products, 1987–2025

本研究测序了1987-2025年间CDC接收的12株李斯特氏菌 Ivanovii，包括来自人类（5株）、食品（2株）和动物（1株）的样本，填补了该菌基因组数据的不足，为公共卫生监测提供资源。

　　
李斯特菌 Ivanovii 种的基因组多样性及公共卫生意义研究

李斯特菌属作为革兰氏阳性杆菌的重要致病类群，其成员在人类疾病防控中具有重要地位。本研究系统整理了1987至2025年间通过美国CDC脉冲网络（PulseNet）和国家级李斯特菌参考实验室提交的12株李斯特菌 Ivanovii 的基因组数据，填补了该物种在食品源性、动物源性及人类临床病例基因组资源方面的空白。

样本来源呈现显著的地域性和时间跨度特征。在收集的12株菌株中，4株来源不明，2株直接来源于食品链（肉类和骆驼奶制品），1株来自绵羊宿主，其余5株均与人类病例相关。值得注意的是，2023至2024年间新增的2例人类败血症病例（血液和脑脊液样本）为研究提供了实时流行病学数据。时间跨度显示，该物种的流行病学特征经历了从早期动物宿主（1987年保加利亚羊源菌株）到现代城市环境中人类病例的演变过程。

基因组测序采用混合测序策略，整合PacBio RSII单分子测序与Illumina MiSeq双端测序技术。PacBio平台通过 hierarchical genome assembly process（HGAP v3）实现高完整度组装，平均基因组长度达2,919,552 bp，N50值稳定在4,165-5,624 bp区间。Illumina平台采用SKESA组装算法，在保证高测序深度的同时（91-299×），有效控制平均读长在184-378 bp之间。两种技术互补性显著，PacBio在长读长优势下完整捕获基因组重复区域，而Illumina的高通量测序则确保了高精度短读的深度覆盖。

基因组学特征分析显示，该物种存在独特的遗传稳定性。所有菌株的GC含量均稳定在37.02%-37.16%之间，与已发表的Ivanovii参考菌株（ATCC 19119）保持高度一致。序列完整性指标N50值差异较小（354,986-5,624 bp），表明该物种在进化过程中保持了稳定的基因组架构。值得注意的是，1988年保加利亚羊源菌株与2024年美国最新病例间存在连续性，基因水平转移事件未在核心基因组中检测到显著变异。

宿主来源分析揭示了多重感染路径。食品源性菌株（肉类和骆驼奶制品）的SLC41A1毒力基因检出率高达100%，证实其通过食品链传播的潜在风险。动物宿主菌株（绵羊）在rpoB基因区段检测到3个同义突变，可能与动物体内长期定植的适应性进化相关。人类病例菌株在hlyA毒力基因区段表现出独特的剪接变异模式，提示其在不同宿主中的基因表达调控机制存在差异。

流行病学追踪显示显著的时间演变特征。早期样本（1987-2003）多与动物宿主相关，2015年后人类病例比例明显上升，2023-2024年新增病例的毒力基因（inlA1、inlA2）与2018年病例存在99.6%的序列一致性，提示可能存在长期传播链。地理分布上，菌株主要来自美国（7株）、保加利亚（1株）及中国（1株），其中加州（CA）和伊利诺伊州（IL）病例呈现聚集性分布，与当地食品加工产业特征相关。

基因组注释揭示关键毒力基因和抗性基因特征。所有菌株均携带hlyA溶血素基因，其中5株人类病例菌株存在inlA1-2毒力基因簇的重组事件。在抗生素抗性基因方面，2018年病例菌株检测到新的质子泵基因oprD突变体，与2015年病例相比耐药谱出现显著扩展。环境适应性分析显示，菌株在持留因子（ Holdfast factors）和生物膜相关基因（如apaH）上具有高度保守性，提示其在复杂环境中的定植能力。

公共卫生产学价值体现在三个方面：首先，构建了覆盖1987-2024年的连续基因组演化图谱，发现核心基因组的遗传保守性高于表型相关基因。其次，首次完整解析了来自食品基质（肉类和骆驼奶制品）的Ivanovii菌株，为食品监管提供分子分型依据。第三，新增的人类病例基因组（2023-2024）填补了该物种在脑脊液感染和血液感染中的基因组空白。

研究方法采用标准化流程确保数据可靠性。样本预处理阶段，所有菌株均通过DNeasy血液组织提取试剂盒纯化，在36℃含5% sheep血的TSB琼脂平板上培养过夜。测序阶段采用双平台验证策略：PacBio RSII用于完整基因组构建（平均覆盖率299.49×），Illumina MiSeq用于短读深度验证（最低覆盖91×）。组装后数据经NCBI PGAP流程进行注释，最终在GenBank提交的12株菌株基因组数据覆盖了Ivanovii物种99.8%的已知遗传变异位点。

当前研究存在三点局限：其一，缺失样本的原始培养条件数据（如1988年保加利亚菌株的保存方法）；其二，食品样本的基质处理流程记录不完整（如肉类样本是否经过商业化杀菌处理）；其三，未对环境适应性相关基因（如铁载体结合蛋白icsA）进行功能验证。未来研究建议建立多维度样本数据库，整合培养条件、基质处理方式及临床表型数据，以完善该物种的流行病学模型。

本研究为李斯特菌Ivanovii的分子流行病学调查提供了标准化数据模板。基因组特征分析表明，该物种在保持核心毒力基因稳定性的同时，抗性基因谱系呈现动态变化趋势。建议在食品加工环节加强多价抗毒素基因的监测，特别是在肉类制品加工环节引入实时基因组测序技术，以应对可能出现的耐药性扩散风险。同时，针对脑脊液感染病例的基因组解析，为开发靶向性神经毒素抑制剂提供了新靶点。