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伤口感染中铜绿假单胞菌的基因组特征及exoU+/exoS+高毒力克隆ST1965/ST3418的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Global Antimicrobial Resistance 3.7
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本研究针对伤口感染中铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)的耐药性和毒力演化问题,通过全基因组测序(WGS)和Galleria mellonella感染模型,首次报道了同时携带exoU/exoS的ST1965/ST3418高毒力克隆,揭示了其强生物膜形成能力与治疗挑战,为临床精准防控提供了分子流行病学依据。
铜绿假单胞菌作为医院获得性感染的主要病原体,在烧伤、创伤和糖尿病足溃疡等伤口感染中尤为棘手。这类感染常伴随复杂脓肿和深部组织损伤,死亡率高达20%-40%。更严峻的是,铜绿假单胞菌在伤口微环境(低氧、高盐、免疫压力)下会显著上调群体感应基因(如lasI/lasR),形成顽固的生物膜屏障,使传统抗生素治疗束手无策。尽管既往研究多聚焦呼吸道分离株,但伤口特异性菌株的基因组特征和毒力演化规律仍是未解之谜。
南京医科大学第一附属医院的研究团队通过对76例伤口分泌物分离株的系统研究,首次揭示了exoU+/exoS+双阳性高毒力克隆ST1965/ST3418的分子特征及其临床意义,相关成果发表于《Journal of Global Antimicrobial Resistance》。研究人员采用VITEK-2 Compact系统进行药敏检测,通过全基因组测序解析MLST分型、毒力基因和耐药基因谱,结合体外生物膜定量实验和Galleria mellonella幼虫感染模型评估毒力表型。
3.1 临床样本特征
89.5%菌株分离自创伤/术后伤口,25%来自烧伤整形科。65.8%患者实现一期愈合,但31.6%需二期愈合,提示感染控制难度。
3.2 耐药特征
64.5%菌株对全部测试抗生素敏感,CRPA检出率(18.4%)低于医院平均水平。值得注意的是,57.9%菌株携带β-内酰胺酶基因(如blaPDC-11
),但完整外排泵系统缺失可能解释了其相对敏感的耐药表型。
3.3 基因组多样性
56种ST型中,ST235等高危克隆占比低,提示伤口感染来源的异质性。O11(22.4%)、O6(19.7%)和O1(18.4%)为优势血清型,其中O11与exoU显著相关。
3.4 毒力基因特征
6株O4血清型菌株(7.9%)同时携带exoU/exoS,分属ST1965/ST3418等4种ST型。80%以上菌株具有生物膜相关毒力基因(如pelA、pslA),所有菌株均显示强生物膜形成能力(OD595
4×ODcut
)。
3.5 高毒力验证
Galleria mellonella模型显示,ST3418组16小时死亡率达100%,ST1965组24小时全致死,其毒力与经典高毒力ST235相当。
该研究首次系统描绘了伤口来源铜绿假单胞菌的"高敏感-强毒力"矛盾特征:尽管耐药基因负荷较低,但生物膜形成能力和exoU/exoS协同毒力机制导致治疗失败风险激增。特别值得注意的是,ST1965/ST3418与已知高毒力ST463的进化关联,暗示其可能通过水平基因转移获得毒力岛。临床实践中,针对这类菌株需采用"机械清创+局部抗菌"的组合策略,如纳米银敷料与庆大霉素冲洗的联合应用。该发现为伤口感染精准诊疗提供了分子标记,也为监测新兴高毒力克隆提供了科学依据。
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