中国黑龙江一起与致命食物中毒事件相关的产高毒力bongkrekic acid(BA)的Burkholderia gladioli菌株研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6

编辑推荐:

  推荐 为应对由Burkholderia gladioli产生的bongkrekic acid(BA)引发的高致死率食物中毒问题,研究人员针对中国黑龙江一起家庭聚集性中毒事件展开研究。通过对污染玉米粉中分离出的菌株YD01进行全基因组测序及分析,明确了其携带的bon基因簇及多重耐药特性。结果显示,该菌株的BA浓度高达330.16 mg/kg,且对β-内酰胺类等多种抗生素耐药。此研究为防控类似事件提供了关键分子证据与干预依据。

  

论文解读
bongkrekic acid(BA),一种由特定环境细菌产生的高毒性三羧酸化合物,因其对线粒体能量代谢的剧烈干扰而具有极高致死性。自20世纪中期以来,亚洲及非洲部分地区偶发由BA引发的食物中毒事件,死亡率常超过30%。然而,由于该毒素的检测技术复杂且公众认知不足,相关公共卫生风险长期被低估。2020年,中国黑龙江某家庭聚餐后发生的致命中毒事件再次敲响警钟——9名食用自制发酵玉米食品的成员在短时间内全部死亡,迫使科研人员紧急溯源并解析病原机制。

针对这一恶性事件,中国疾病预防控制中心联合高校科研团队迅速启动调查。研究聚焦三个核心问题:首先,明确致病菌株及其毒力机制;其次,评估其抗生素耐药性以指导临床干预;最后,通过基因组学分析追溯菌株来源并评估传播风险。研究团队采集了患者胃液及剩余发酵食品样本,运用高效液相色谱法(HPLC)确认BA污染,并通过VITEK 2 Compact系统与全基因组测序锁定致病菌株YD01。

研究发现,YD01携带完整的bon基因簇,该基因簇由11个基因组成,负责BA的生物合成。其BA浓度在污染玉米粉中达到惊人的330.16 mg/kg,远超既往报道水平。患者胃液中的BA浓度为3.16 mg/L,印证了急性高剂量暴露的致病过程。全基因组测序进一步揭示YD01具有多重耐药特征,包括对β-内酰胺类(如头孢他啶、氨曲南)、呋喃妥因及多粘菌素的耐药性,其耐药机制涉及外排泵(如MexB)及β-内酰胺酶基因(如smeRsmeE)。值得注意的是,该菌株与20世纪70年代中国本土分离株高度同源,提示BA阳性菌株在特定区域内的持续传播风险。

研究团队采用多重技术手段支撑结论:通过HPLC精准定量BA含量;利用VITEK 2 Compact系统完成初步药敏测试;依托Illumina Hiseq平台完成全基因组测序,并结合抗性基因数据库(CARD)与比较基因组学分析揭示耐药机制。研究证实,现有临床折点标准(CLSI)对Burkholderia gladioli的适用性存在局限,亟需建立针对该菌株的特异性判读体系。

研究结论具有多重公共卫生意义。首先,确认了高毒力BA产生菌株在传统发酵食品中的潜在威胁,强调需加强对此类高风险食品的监管。其次,多重耐药特性使得治疗选择极为有限,迫切需要开发新型抗菌策略。此外,研究揭示的基因组特征为快速诊断技术开发提供了靶点,例如基于PCR的bon基因簇检测或耐药基因筛查。最后,研究呼吁建立区域性监测网络,通过高通量测序技术实现早期预警。

此次事件暴露出传统食品安全体系的脆弱性。尽管发酵食品在中国饮食文化中占据重要地位,但其制作过程常依赖经验性操作,易受环境微生物污染。BA的毒性作用机制独特——通过抑制线粒体腺嘌呤核苷酸转运体(ANT),阻断细胞能量供应,导致多器官衰竭。这一机制使得常规解毒手段难以奏效,进一步凸显了预防优先的重要性。

从全球视角看,Burkholderia gladioli的BA产生能力与其环境适应性密切相关。研究团队发现,该菌株的bon基因簇与东南亚分离株存在高度同源性,提示跨境传播风险。此外,耐药基因的广泛分布可能加速抗性菌株的扩散。因此,国际合作下的基因组监测网络建设势在必行。

技术方法方面,本研究成功整合了传统微生物学技术与现代组学手段。HPLC的高灵敏度检测确保了BA的精准定量;VITEK系统的快速药敏分析为临床治疗争取了时间;而全基因组测序则突破了传统表型鉴定的局限性,实现了从基因型到表型的全面解析。特别是抗性基因数据库的联合使用,显著提升了耐药机制解析的准确性。

此研究不仅为BA中毒事件的应急处理提供了科学依据,更为食品安全预警体系的完善指明了方向。通过揭示BA产生菌株的分子特征与传播规律,研究团队为制定针对性防控策略奠定了基础。未来工作应聚焦于开发快速检测试剂盒、优化食品加工流程,并推动国际间的数据共享与联合监测。唯有如此,方能切实降低此类恶性事件对公共健康的威胁。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号