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本文通过多基因座序列分型（MLST）和全基因组测序（WGS）技术，对科威特 2018 - 2021 年感染人的沙门氏菌进行研究，确定了血清型和遗传多样性，分析了抗生素敏感性，为沙门氏菌病的防控提供重要依据，值得一读。
### 研究背景
沙门氏菌（Salmonella enterica）是常见食源性病原体，非伤寒沙门氏菌（NTS）引发的肠胃炎在全球每年约有 1.5 亿例，约 6 万人死亡。其主要通过禽蛋、肉类及其制品传播，不同血清型感染宿主和致病情况各异。传统血清分型基于 Kauffman–White 方案，目前已记录超 2610 种血清型。多基因座序列分型（MLST）可通过确定序列类型（ST）推断血清型，节省成本和时间。全基因组测序（WGS）在疫情调查和监测中应用广泛，但因成本问题在本研究中有限使用。在科威特，沙门氏菌是腹泻主要病因，但血清型分布数据稀缺，本研究旨在确定 2018 - 2021 年科威特肠道沙门氏菌病的血清型及其遗传多样性，并研究相关菌株和抗生素敏感性。
材料与方法
- 菌株分离：2018 - 2021 年从科威特住院和门诊患者（包括健康筛查者和腹泻患者）中收集 167 株沙门氏菌，部分菌株来自 2018 年 7 月因污染食物引发的腹泻疫情。
- 培养方法：对粪便、血液、尿液等多种样本进行培养，粪便接种于 MacConkey 琼脂、Salmonella–Shigella 琼脂等，血液、尿液等样本也采用相应培养基培养，37°C 孵育 24h，用基质辅助激光解吸 / 电离飞行时间质谱确认疑似菌落。
- 抗菌药敏试验：137 株 2018 - 2020 年菌株药敏先前已评估，本研究按血清型分组重新分析，另检测 30 株 2021 年菌株，采用 E-test 法，依据临床和实验室标准协会（CLSI）标准判断，以大肠杆菌 ATCC 25922 为质控菌株，多药耐药指对三类及以上抗生素耐药。
- DNA 提取：用煮沸法提取所有菌株 DNA 用于 MLST，通过检测 260/280nm 吸光度比值评估纯度，DNA 保存于 - 20°C。
- MLST 和系统发育树构建：基于 EnteroBase 网站 PCR - MLST 流程，检测 aroC、dnaN 等 7 个管家基因确定 ST，进而推断血清型，用 MEGA 聚类分析构建系统发育树。
- 全基因组测序：对 4 株肠炎沙门氏菌（2 株疫情菌株、1 株疫情前、1 株疫情后）和 2 株血清型未知菌株进行 WGS，提取 DNA 构建文库测序，评估质量、确认纯度和分类，进行血清型分类、基因组组装和注释，新 ST 提交 EnteroBase，用 Bohra 进行比较核心基因组系统发育分析，检测抗生素耐药基因。
- 区域和国际背景分析：将菌株序列加入 NCBI 病原体检测项目，用 Bohra 进行比较核心基因组系统发育分析。
研究结果
- 细菌分离：共从 236296 份样本中分离出 167 株沙门氏菌，粪便样本阳性率 1.38%，血液样本 0.03% 等。确定了 165 株菌株血清型，2 株因 ST 无法推断进行 WGS，确定为新 ST10217，属施瓦茨恩格伦德沙门氏菌（S. Schwarzengrund）。穆巴拉克?阿尔卡比尔医院分离出 146 株，有 26 种血清型，肠炎沙门氏菌（S. Enteritidis）、鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）等为主要血清型，部分血清型在多个中心出现。
- 抗菌药敏试验：肠炎沙门氏菌对环丙沙星耐药率 78%，肯塔基沙门氏菌（S. Kentucky）对氨苄西林、庆大霉素和环丙沙星耐药率高，伤寒沙门氏菌（S. Typhi）对环丙沙星耐药率 66.7% 等，部分单菌株血清型无耐药，所有菌株对美罗培南和厄他培南敏感。疫情相关菌株中，1021 株对 8 种抗生素均敏感，另 3 株对环丙沙星耐药，携带 gyrA_A67P 突变和 mdsA、mdsB 外排泵基因。
- MLST 和系统发育树：构建了主要血清型的系统发育树，肠炎沙门氏菌不同 ST 分布在不同分支，鼠伤寒沙门氏菌、新港沙门氏菌（S. Newport）和伤寒沙门氏菌的不同 ST 也各自分布在不同分支。
- 核心基因组比较：疫情期间 2 株肠炎沙门氏菌核心基因组无单核苷酸多态性（SNP）差异，与疫情前和后的菌株有差异，系统发育树显示疫情菌株相同且与前后菌株不同。
- 相关菌株分析：科威特 4 株肠炎沙门氏菌被分入不同 PD 聚类，部分与沙特阿拉伯、英国等国家菌株相关，新发现的 ST10217 与美国和英国菌株关系密切。
讨论
肠炎沙门氏菌是科威特非伤寒沙门氏菌病最常见血清型，多数为 ST11，与全球趋势相符，还发现了 ST183 和 ST1918。鼠伤寒沙门氏菌是第二常见血清型，新港沙门氏菌排第三，肯塔基沙门氏菌、伤寒沙门氏菌等血清型特征与以往研究相符。美罗培南在科威特仍是治疗耐药沙门氏菌感染的首选药物，但需关注耐药率上升趋势。不同血清型对抗生素耐药情况与其他国家有差异，如科威特肠炎沙门氏菌对环丙沙星耐药率高于部分国家。疫情菌株有共同起源，与前后菌株有差异，聚类分析显示疫情菌株可能局限于科威特，但传播来源不明。发现新 ST10217，需持续监测其感染情况。本研究为全球沙门氏菌病数据提供补充，有助于追踪全球菌株和制定防控策略。研究存在局限性，2020 年菌株数量少与新冠疫情有关，因资金限制无法测序更多菌株。
结论
本研究证明利用 ST 推断沙门氏菌血清型的可行性，药敏试验展示了科威特沙门氏菌耐药情况，WGS 发现新 ST 和疫情菌株独特性，为科威特沙门氏菌监测奠定基础。
