全球产金属β-内酰胺酶铜绿假单胞菌的流行病学特征及耐药基因分布：基于NCBI数据库的大规模基因组分析

为解决铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)对碳青霉烯类抗生素的耐药性问题，南京大学医学院附属鼓楼医院团队基于NCBI数据库21,788株基因组数据，系统分析了金属β-内酰胺酶(MβLs)基因的全球分布特征。研究发现12.1%菌株携带blaMβL ，以blaVIM (51.2%)和blaIMP (24.1%)为主，主要流行于ST235、ST111等高危克隆株。该研究为耐药菌防控提供了重要分子流行病学依据，发表于《Journal of Global Antimicrobial Resistance》。

　　

铜绿假单胞菌的耐药危机与突破性发现
在医疗机构中，铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)被称为"医院噩梦"。这种革兰阴性菌不仅能在潮湿环境中顽强存活，更可怕的是其对碳青霉烯类"最后防线"抗生素的耐药性逐年攀升。世界卫生组织已将其列为"关键优先病原体"，而美国CDC报告显示，多重耐药(MDR)铜绿假单胞菌每年导致数千例死亡。问题的核心在于金属β-内酰胺酶(metallo-β-lactamases, MβLs)——这类酶能水解几乎所有β-内酰胺类抗生素，且基因可通过移动遗传元件在菌株间传播。

南京大学医学院附属鼓楼医院团队在《Journal of Global Antimicrobial Resistance》发表的研究，首次基于NCBI数据库21,788株铜绿假单胞菌基因组，绘制了全球bla_MβL
耐药基因的完整图谱。研究人员采用标准化分析流程：通过Prodigal统一注释基因组；利用BLASTn比对耐药基因数据库（阈值设定为覆盖率≥90%，一致性≥90%）；采用自编脚本进行多位点序列分型(MLST)；使用Roary和RAxML-NG构建核心基因组系统发育树。

主要研究发现
3.1 bla_VIM
和bla_IMP
占主导地位
在12.1%（2,639株）的阳性菌株中，共检出4,014个bla_MβL
基因。bla_VIM-2
以73.2%占比成为最流行亚型，bla_IMP-1
和bla_IMP-7
分别占16.1%和14.5%。值得注意的是，发现bla_IMP-91
等4个新型变异体及bla_VIM-61
等5个新亚型。

3.2 高危克隆株的全球传播
ST235(16.8%)、ST111(16.7%)和ST308(14.1%)构成三大优势克隆。地理分布显示：新加坡ST308集中流行，欧美以ST235为主。48株菌同时携带两种bla_MβL
，如ST179共携带bla_IMP-16
/bla_IMP-93
。

3.3 系统发育树揭示进化复杂性
对ST111/235/308构建的基因组树显示：美国菌株多携带bla_VIM
，新加坡菌株偏好bla_NDM
。ST235分支呈现bla_VIM-2
与bla_IMP-18
共存的独特进化路线。

3.4 时空传播特征
自1997年巴西首次报道bla_SPM-1
以来，阳性菌株数量呈指数增长，2019年达峰值。尿液样本(21.9%)是主要检出源，医院环境(4.9%)和动物(0.3%)也发现耐药菌。

讨论与展望
该研究揭示了铜绿假单胞菌耐药基因传播的两个关键机制：一是ST235等高危克隆的全球扩散，二是bla_MβL
基因的水平转移。特别值得关注的是，bla_VIM-2
在ST235中的优势分布可能与该克隆携带exoU毒力基因有关，形成"高毒力-高耐药"双重威胁。

研究局限性包括临床 metadata 不足和表型验证缺失。作者建议建立涵盖临床-环境-动物的"One Health"监测网络，尤其加强对泌尿系统感染样本的筛查。这些发现为精准防控MDR铜绿假单胞菌传播提供了分子流行病学基础，对指导碳青霉烯类抗生素的合理使用具有重要实践意义。