探秘多重耐药拉乌尔菌超级病菌中不相容质粒：解锁耐药机制与进化密码

为探究多重耐药（MDR）拉乌尔菌中抗生素耐药基因（ARGs）传播机制，研究人员开展对拉乌尔菌不相容质粒的研究。他们分析了 13 个完整质粒序列及 16 个相关质粒，鉴定新质粒不相容群和移动遗传元件，该研究有助于理解拉乌尔菌耐药性及质粒多样性。

　　在微生物的神秘世界里，拉乌尔菌（Raoultella）这个 “隐藏的敌人” 正悄然威胁着人类健康。拉乌尔菌属于革兰氏阴性菌，原本大多存在于自然环境中，可近年来却摇身一变，成为了免疫功能低下患者的 “麻烦制造者”，引发菌血症、胆道感染、尿路感染和败血症等多种疾病。更棘手的是，它天生对青霉素类药物有抵抗力，如今还出现了对常用抗生素如第三代至第四代头孢菌素、氟喹诺酮类和氨基糖苷类的耐药现象，这背后的 “主谋” 之一就是质粒（plasmid）。质粒作为携带抗生素耐药基因（ARGs）的重要载体，在拉乌尔菌耐药性的获得和传播中起着关键作用。然而，此前对于拉乌尔菌中质粒的模块化结构和耐药基因环境，人们知之甚少。为了揭开这些谜团，来自山西大学和军事医学科学院的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上。

这项研究中，研究人员用到了多种关键技术方法。他们从中国的不同医院收集了 4 株临床分离的拉乌尔菌，包括 3 株鸟氨酸拉乌尔菌（R. ornithinolytica）和 1 株植生拉乌尔菌（R. planticola） 。通过全基因组测序技术，获得了这些菌株的基因组信息，并进一步分析了其中的质粒序列。同时，运用系统发育分析方法，研究了拉乌尔菌菌株间的进化关系。

研究结果如下：

1. 系统发育分析：研究人员测定了 4 株拉乌尔菌的完整基因组序列，通过系统发育分析发现，这些菌株在进化树上的位置与其物种分类相符。有趣的是，临床分离株 24150 和环境分离株 XF201 在进化树上距离较近，这暗示着临床菌株和环境菌株之间可能存在某种联系。
2. 质粒分类：4 株拉乌尔菌共携带 13 种质粒，这些质粒可分为 5 个不同的组，分别是 IncFII 单复制子质粒、含 IncFII 复制子的双复制子质粒、IncHI 质粒、IncR 质粒和 IncX8 质粒 。研究还鉴定出了一个新的不相容群 IncFII_p23141-CTXM，以及 5 个新指定的 Inc 组。这是首次在拉乌尔菌中发现 IncFII_p23141-CTXM质粒、IncFII_{pKPC2_EC14653}质粒、IncX8 质粒和 IncFII_pCP020359:IncFIB-7.1 双复制子质粒。
3. 质粒结构与功能：对不同组质粒的骨干区域和辅助模块进行深入分析发现，IncFII 单复制子质粒的 3 种新测序质粒各有独特的复制子，且其骨干区域存在差异，影响了质粒的共轭转移能力；含 IncFII 复制子的双复制子质粒，如 p24150-KPC、p602815-CTXM 和 p602815-NR，其复制子和骨干区域结构复杂，同时携带不同的辅助抗性模块 ；IncHI 质粒包括 2 种 IncHI2 质粒和 3 种 IncHI5 质粒，它们的骨干区域和辅助抗性模块也各有特点，并且发现菌株 208355 同时携带 IncHI2 和 IncHI5 质粒，证明了这两个亚群之间的兼容性；IncR 质粒 p24150-tet 的骨干区域有部分基因缺失，同时整合了一个 MDR 区域；IncX8 质粒 p602815-KPC 与参考质粒的骨干区域相似，携带一个 bla_KPC-2区域。
4. 移动遗传元件与耐药基因：研究还发现了多种新的移动遗传元件，如 2 个单位转座子（Tn6806 和 Tn6891）、1 个基于 IS 的转座单位（Tn6561）和 4 个插入序列（ISRor6、ISRor7、ISRor8 和 ISRor9）。在 13 种质粒上，至少鉴定出 49 个 ARGs，这些基因能抵抗 11 类不同的抗菌药物，并且首次在临床拉乌尔菌菌株中发现了 mcr-9 基因。

研究结论和讨论部分意义重大。该研究全面剖析了拉乌尔菌中的质粒，新鉴定出的质粒不相容群、移动遗传元件以及 mcr-9 基因，为深入理解拉乌尔菌的耐药机制和进化提供了关键线索。研究发现不同类型的质粒，如 IncFII 质粒、IncHI 质粒等，在结构、功能和传播特性上各有特点，它们通过复杂的机制促进了 ARGs 的传播。这不仅有助于我们更深入地了解拉乌尔菌耐药性的产生和发展，还为未来开发针对多重耐药拉乌尔菌的治疗策略和防控措施提供了重要依据，让我们在与耐药菌的 “战斗” 中又多了几分胜算。