斯洛文尼亚东北部产ESBL大肠杆菌的环境-人类传播特征：有限克隆扩散与广泛质粒共享

本研究针对产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)大肠杆菌在环境与人类间的传播机制，通过全基因组测序和生物信息学分析，揭示了斯洛文尼亚东北部地区人类与环境分离株的基因型、质粒组成及传播特征。研究发现尽管克隆传播有限，但AA474质粒簇介导的ESBL基因(blaCTX-M-15等)跨源传播显著，为耐药防控提供了新靶点。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁，其中产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的大肠杆菌被世界卫生组织列为重点防控病原体。尽管其在人类和动物中的传播已有较多研究，但环境作为耐药基因"储藏库"的作用长期被忽视。斯洛文尼亚东北部作为农业密集区，河流、湖泊等水体可能成为耐药菌传播的"高速公路"，但环境与人类间的具体传播路径仍不明确。

为破解这一难题，来自国外的研究团队开展了一项系统性研究。通过采集当地人类临床样本（230株）与环境样本（184株，包括水体、沉积物和污水处理厂进水），结合全基因组测序(WGS)和生物信息学分析，首次揭示了该地区ESBL大肠杆菌的传播特征。研究论文发表在《Current Research in Microbial Sciences》上。

关键技术包括：1) 环境样本双月采集与ESBL菌株分离培养；2) 全基因组测序(Illumina/Nanopore双平台)；3) 多位点序列分型(MLST)和核心基因组MLST(cgMLST)分析；4) 质粒网络构建与AA474簇深度解析；5) 统计分析方法评估ST型、质粒簇的源间差异。

3.1 序列型与系统群多样性
研究鉴定出108种MLST序列型(ST)，其中20种在人类与环境间共享。优势ST131、ST38等均为全球流行的高风险克隆。值得注意的是，新发现的ST16433（ST1193变种）在各类样本中广泛存在，提示可能存在地方性进化。系统群分析显示人类分离株以致病性较强的B2群为主(47%)，而环境株更多为A(22%)和B1(11%)群。

3.2 基因组相关性
cgMLST分析显示仅6个克隆簇(10%)同时包含人类与环境分离株。最大的克隆簇(19株)为ST16433，跨越所有样本类型，表明有限但确实存在的克隆传播。

3.3 ESBL基因谱
共鉴定14种ESBL基因，59%菌株携带bla_CTX-M-15。6种基因(包括bla_CTX-M-15、bla_CTX-M-1)在所有来源中均有发现，显示耐药基因的广泛环境适应性。

3.4 质粒介导的耐药传播
54%的ESBL基因由质粒携带，其中AA474簇最为关键。该质粒簇在25%人类和57%环境分离株中出现，可携带7种不同ESBL基因，IncI型复制子占主导。

3.5 AA474质粒网络
通过混合组装构建的质粒网络揭示8个高度相似的质粒"社区"，其中编码bla_CTX-M-1和bla_CTX-M-15的质粒跨源传播最为显著。

讨论部分强调，这项研究首次系统描绘了斯洛文尼亚东北部ESBL大肠杆菌的环境-人类传播图谱。虽然克隆传播有限，但AA474等质粒的广泛共享表明环境在耐药基因扩散中扮演关键角色。沉积物作为持久性耐药库的作用尤其值得关注。研究为One Health框架下的耐药防控提供了重要依据：针对高传播性质粒(如AA474)的干预可能比控制特定菌株更有效。

局限在于缺乏动物源数据，且短读长质粒分析可能存在偏差。未来研究应整合三方传播链，并采用长读长测序提高质粒解析精度。这些发现对高收入国家的环境耐药监测具有示范意义，特别是在评估水体娱乐活动风险和完善污水处理标准方面。