基因组学分析揭示临床分离株Proteus genomosp.6在胃肠道疾病中的分类学误判与治疗新策略

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Gut Pathogens 4.4

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  本研究针对临床来源的Proteus菌种分类混乱问题,通过全基因组平均核苷酸一致性(ANI)和核心基因组系统发育分析,重新界定了4株急性阑尾炎脓液分离株为Proteus genomosp.6,纠正了87.5%临床相关菌株(原误判为P. columbae)的分类错误。研究发现该菌株携带β-内酰胺酶基因但对氨基糖苷类敏感,且部分菌株携带溶血素毒力基因(hlyA/B/D),为胃肠道感染病原学诊断和氨基糖苷类药物的精准应用提供了分子依据。

  

论文解读

在临床微生物学领域,Proteus属细菌长期被视为泌尿系统感染的主要病原体,但其在胃肠道疾病中的作用长期被忽视。更棘手的是,这类细菌的表型相似性导致传统鉴定方法(如VITEK?-32)频繁误判,尤其是未正式命名的Proteus genomosp.6与P. columbae等近缘种的混淆,严重阻碍了感染机制的解析和治疗策略的优化。近期,永州市中心医院联合深圳大学总医院的研究团队在《Gut Pathogens》发表的研究,通过基因组学手段揭开了这一"分类学迷雾"。

研究团队从4例复杂性阑尾炎患者(含化脓性腹膜炎、脓肿等并发症)的脓液中分离出Proteus菌株(DFP240708、LHD240705等),采用Illumina NovaSeq平台进行全基因组测序,结合fastANI(平均核苷酸一致性分析)、GTDB-Tk(基因组分类数据库工具包)和Roary(泛基因组分析)等生物信息学方法,系统重构了52株临床相关Proteus菌的系统发育关系。

结果部分

  1. 临床特征与分类学纠偏
    阑尾炎分离株的ANI值与核心基因组系统发育树(基于95%序列相似度)明确将其归类为Proteus genomosp.6,且87.5%的临床"P. columbae"菌株实属误判。表型分析揭示二者在蔗糖、麦芽糖利用等生化特性上高度重叠,但基因组差异显著。

  2. 耐药与毒力特征
    所有菌株均携带hugA(β-内酰胺酶基因),导致对头孢呋辛等耐药,但均缺乏氨基糖苷类耐药基因(如aac(6')-Ib),药敏试验证实其对阿米卡星敏感。值得注意的是,菌株WDL240414表现出碳青霉烯类耐药(可能源于孔蛋白突变),且携带dfrA1(甲氧苄啶耐药)等独特基因。

  3. 毒力基因分布
    仅TSJ240517和WDL240414携带完整的hlyABD(溶血素)基因簇,提示该毒素可能通过破坏上皮屏障加剧阑尾炎进展,但菌株间毒力差异暗示生态位适应性分化。

结论与意义
该研究首次系统证实Proteus genomosp.6是阑尾炎等胃肠道感染的潜在病原体,其临床流行率被严重低估。基因组分类法显著优于传统表型鉴定,而氨基糖苷类药物(如阿米卡星)可作为一线治疗选择。溶血素阳性菌株的发现为后续致病机制研究提供了靶点。这项成果不仅为临床微生物实验室的精准报告树立了新标准,也为抗感染治疗的"精准用药"提供了分子依据。

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