土耳其凡城饮用水源大肠杆菌的抗生素耐药性及毒力基因分子流行病学研究

为解决饮用水源中大肠杆菌(E. coli)携带抗生素耐药基因(AMR)和毒力基因的公共卫生风险问题，研究人员对土耳其凡城地区244株饮用水分离的大肠杆菌进行了分子流行病学分析。通过检测整合子、β-内酰胺酶(ESBL)、四环素(tetA-E)和喹诺酮(qnr)耐药基因及毒力因子，发现15.16%菌株携带I类整合子，81.25%四环素耐药菌含tetA/tetB基因，且B1/D系统发育群与整合子显著相关(p<0.001)。该研究揭示了饮用水持续受耐药/高毒力大肠杆菌污染的风险，为基础设施改进提供依据。

　　

研究背景
在全球范围内，水源性感染是导致死亡和发病的主要原因之一。随着抗生素在人类医疗、畜牧业和农业中的广泛使用，抗生素耐药微生物通过粪便排放进入环境，污染水体和土壤，形成巨大的公共卫生隐患。世界卫生组织(WHO)指出，全球80%的疾病和50%的儿童死亡与饮用水质量差直接相关。大肠杆菌作为粪便污染的经典生物标志物，不仅可指示水质安全，还可能携带耐药基因和毒力因子，成为环境与临床耐药性传播的"桥梁"。土耳其凡城地区作为人口密集的东部城市，其饮用水系统的微生物污染状况尚未明确，尤其缺乏对耐药基因和毒力因子的分子水平研究。

研究机构与方法
土耳其雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学的研究团队于2018年1月至5月采集凡城11个行政区的106份市政自来水样本，分离244株大肠杆菌。通过Kirby-Bauer纸片扩散法检测12种抗生素耐药性，计算多重耐药指数(MAR index)；PCR筛查I/II类整合子(intI1/intI2)、ESBL基因(bla_TEM/bla_SHV/bla_CTX-M)、四环素(tetA-E)和喹诺酮耐药基因(qnrA/B/S等)及9种毒力基因(如fimA、sfa等)；ERIC-PCR分析克隆相关性；系统发育分型鉴定A/B1/B2/D群。

研究结果

抗生素耐药谱与ESBL产生
61.06%菌株对氨苄青霉素耐药，19.67%对四环素耐药，10.65%对萘啶酸耐药。2株(0.81%)产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)，携带bla_CTX-M Group 1/2亚型。18.03%菌株MAR指数>0.2，最高达0.58。

整合子与耐药基因分布
15.16%菌株携带I类整合子，1株同时含II类整合子。基因盒测序鉴定出aadA(氨基糖苷耐药)、sat(链霉素耐药)等。81.25%四环素耐药菌含tetA，91.66%含tetB；26.92%萘啶酸耐药菌携带qnrS。

毒力基因与系统发育
所有氨苄青霉素耐药菌均含黏附素基因fimA，34%携带铁载体基因iutA/iroN。B1群(65.57%)和D群(9.42%)与整合子存在显著关联(p<0.001)。

克隆传播分析
ERIC-PCR显示25种基因型，10株来自Gürp?nar区的菌株形成主要克隆簇，均属D群且携带高耐药谱。

结论与意义
该研究首次系统揭示凡城饮用水源中存在携带多重耐药基因和高毒力因子的大肠杆菌克隆传播，尤其B1/D系统发育群可能作为耐药基因环境储存库。整合子介导的基因水平转移与tetA/tetB的高流行，暗示畜牧业抗生素使用的潜在影响。研究成果发表于《BMC Microbiology》，为发展中国家饮用水安全管理提供关键分子证据，强调需加强水质监测和污水系统改造以阻断耐药菌传播链。