污水与临床样本中携带mcr-10质粒的肠杆菌比较研究：揭示抗菌素耐药性与肠道定植的协同传播机制

本研究针对肠杆菌属中携带mcr-10质粒的菌株，通过比较污水与临床样本的遗传特征，首次揭示了含mcr-10_ter位点的片段在介导黏菌素耐药性(CL)与肠道定植能力中的关键作用，为防控ESKAPE病原体(含Enterobacter spp.)的跨环境传播提供新依据。

　　

黏菌素作为对抗多重耐药革兰阴性菌感染的"最后防线"抗生素，其耐药性问题日益严峻。近年来，移动性黏菌素耐药基因(mcr)在肠杆菌科中的传播引发全球关注，其中mcr-10基因自2020年在中国患者样本中首次报道后，迅速在亚洲和欧洲多国检出。更令人担忧的是，这类基因常与促进细菌适应性的遗传元件共存，可能加速耐药菌在环境与临床之间的传播循环。然而，mcr-10在环境介质中的流行特征及其与临床菌株的遗传关联仍不明确。

为解决这一科学问题，来自广岛大学的研究团队在《Journal of Global Antimicrobial Resistance》发表了一项创新性研究。该研究通过系统比较日本污水处理厂废水与全国临床监测项目中分离的肠杆菌属菌株，首次揭示了含mcr-10_ter位点的基因片段在介导黏菌素耐药性和肠道定植协同进化中的关键作用。

研究人员采用多组学技术开展研究：通过双月采集广岛4个污水处理厂的样本（2020-2021年），结合CHROMagar ESBL培养基筛选耐药菌；利用Illumina短读长与Nanopore长读长测序技术完成3株mcr-10阳性菌的全基因组组装；基于日本抗菌药耐药菌监测系统(JARBS-GNR)获取30株临床分离株进行对比分析；采用BRIG和Easyfig等生物信息学工具解析质粒结构特征。

研究结果

3.1 菌株特征与耐药谱
从24份污水样本中分离出3株携带mcr-10的肠杆菌（E. cloacae ST364、E. kobei ST32和E. roggenkampii ST486），其对黏菌素的MIC值达16-128 mg/L。值得注意的是，ST32菌株在GenBank记录中普遍携带mcr基因（11/21），提示该序列型可能是耐药传播的重要载体。

3.2 质粒遗传结构
mcr-10位于118-155 kb的IncF型质粒上，包含经典的xerC-mcr-10转座模块。比较基因组分析发现，这些质粒与中国、捷克临床分离株高度相似（同源性>99.7%），证实了跨国传播的可能性。

3.3 mcr-10_ter位点片段
研究首次定义了一个23-35 kb的保守片段，其两端由IS_Kpn74
和IS_Ec36
转座酶 flanking，内部包含terXYW-ZABCDEF操纵子（介导碲抗性）和mcr-10基因。该片段在46.7%（14/30）的临床分离株中被检出，且与57.1%的黏菌素耐药菌相关。

3.4 临床菌株流行病学
全国监测数据显示，携带该片段的菌株分布于日本12个都道府县，涉及8种不同ST型，提示其已形成广泛传播。特别值得注意的是，缺乏arn操纵子的E. asburiae和E. hormaechei即使携带mcr-10仍对黏菌素敏感，证实了PhoPQ-arn通路在肠杆菌耐药机制中的核心地位。

讨论与意义
该研究首次证实mcr-10_ter位点片段作为"耐药-适应"复合体在环境与临床菌株间的传播，其包含的ter操纵子可能通过增强肠道定植能力（类似K. pneumoniae中的毒力质粒机制）促进耐药菌的持续存在。研究创新性地提出：污水监测数据与临床分离株的高度遗传匹配性，为追踪耐药菌传播提供了预警指标。

这项发现对公共卫生具有双重警示：一方面，IncF质粒上mcr-10与ter位点的连锁传播可能加速耐药性在肠杆菌科中的扩散；另一方面，污水处理系统可能成为耐药基因的"混合器"。研究团队建议将ter位点纳入耐药监测的新靶标，并为开发针对L-Ara4N修饰通路（脂多糖修饰关键步骤）的新型抑制剂提供了理论依据。