德国北部犬源产超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌的基因型特征及其全球流行谱系的传播意义

这篇研究揭示了德国北部犬群中产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）大肠杆菌的基因多样性，发现ST744和ST10为优势序列型（ST），且ST744在共享环境（如家庭或繁殖场）中呈现克隆传播。研究通过全基因组测序分析了85株ESBL-E. coli的耐药基因（如blaCTX-M-15）和毒力因子（如铁载体系统），69%菌株为多重耐药（MDR），强调了伴侣动物在抗菌素耐药性（AMR）传播中的“One Health”意义。

　　

ABSTRACT
抗菌素耐药性（AMR）是兽医和公共卫生领域的重大挑战，其中产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）的大肠杆菌尤为突出。本研究对德国北部兽医诊所的1,000只健康与患病犬只进行直肠拭子检测，鉴定出85株ESBL阳性大肠杆菌。全基因组测序显示，这些菌株分属7个系统发育群，以A群（38.8%）和B1群（32.9%）为主。多位点序列分型（MLST）鉴定出42种序列型（ST），其中全球流行谱系ST744（12株）和ST10（6株）占主导。单核苷酸多态性（SNP）分析表明，ST744在共享环境（如家庭或繁殖场）中呈克隆传播，而ST10则表现出更高的遗传多样性。值得注意的是，仅1株菌株属于人类相关的高风险克隆ST131。

The presence of ESBL-producing E. coli in dogs
研究样本中，16株分离自患病犬只。系统发育分析显示，A群和B1群菌株与共生菌株相关，而D群（7株）与高毒力感染相关。ST744和ST10的流行与既往研究一致，尤其ST744在犬类肠道和环境样本中广泛分布。ST410和ST648虽仅见于健康犬，但均为国际高风险克隆。

Phylogenetic relationships
核心SNP分析揭示了ST744的四个克隆簇，其中簇I包含同一繁殖场的犬只分离株，证实了密切接触环境中的克隆传播。相比之下，ST10菌株的SNP差异高达1,177个，表明其遗传多样性高且无明确传播链。

Resistance profiles of the isolated strains
所有菌株均携带β-内酰胺酶基因，bla_CTX-M-15（38株）最常见。59株（69%）为MDR，主要对β-内酰胺类、氨基糖苷类和四环素耐药。有趣的是，共生系统发育群（A、B1）的菌株比致病群（B2、D）携带更多耐药基因。

Virulence profiles of the isolated strains
毒力基因分析显示，所有菌株均含肠杆菌素系统，36株携带额外铁载体（如耶尔森菌素、气杆菌素）。生物膜形成（csgABCDEFG）和粘附相关基因（如ompA）普遍存在。ST648和ST405菌株毒力基因最多（25个），但健康与患病犬分离株的毒力基因数量无显著差异。

Conclusions
研究强调了犬类作为全球流行大肠杆菌谱系储存库的作用，尤其密切接触环境促进克隆传播。尽管未直接验证犬-人传播，但菌株携带的MDR和毒力基因凸显了“One Health”策略的必要性，需统筹人类、动物和环境健康以应对AMR挑战。

MATERIALS AND METHODS
研究采用Illumina测序平台，通过SPAdes组装基因组，使用AMRFinderPlus鉴定耐药基因，并通过核心SNP构建系统发育树。统计采用R语言Welsh t检验。