犬猫源鲍曼不动杆菌多重耐药基因组岛AbaR4型和质粒的定位及传播机制研究

本研究针对泰国犬猫临床分离的产碳青霉烯酶鲍曼不动杆菌(CP-Ab)和皮特不动杆菌(CP-Ap)，通过全基因组测序揭示了AbaR4型基因组岛与多重耐药质粒在不同克隆中的分布特征。研究发现blaOXA-23 通过Tn2006 转座子和AbaR4岛在染色体和接合型质粒上的多重拷贝传播，GR38型大质粒携带BREX噬菌体防御系统和Tn6172 衍生的AbGRI1耐药岛结构。该研究为理解伴侣动物源不动杆菌耐药进化提供了重要分子流行病学证据。

　　

在抗生素滥用日益严重的背景下，鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)已成为全球公共卫生重大威胁。这种"超级细菌"不仅能通过固有耐药性抵抗多种抗生素，更可怕的是能通过基因组岛(GIs)和质粒快速获得新耐药基因。世界卫生组织已将其列为最高优先级耐药病原体，而泰国医院中碳青霉烯耐药株比例高达89%，死亡率达57%。令人担忧的是，这类"医院杀手"正在突破人类医疗边界——近年犬猫等伴侣动物中频繁检出产碳青霉烯酶鲍曼不动杆菌(CP-Ab)，甚至出现与人类临床株高度相似的克隆。这些发现敲响了人兽共患传播的警钟，但动物源菌株的耐药基因定位和传播机制仍是未解之谜。

针对这一科学问题，朱拉隆功大学兽医学院联合瑞士伯尔尼大学的研究团队对2016-2019年泰国7家动物医院收集的39株CP-Ab和2株CP-Ap进行了系统研究。通过核心基因组多位点序列分型(cgMLST)和全基因组测序(WGS)，揭示了bla_OXA-23
碳青霉烯酶基因在AbaR4型基因组岛和多重耐药质粒上的精确定位，相关成果发表在《Infection, Genetics and Evolution》。

研究采用Illumina+Nanopore混合组装技术完成15株代表菌株的完整基因组解析，通过抗性基因定位、质粒接合实验和比较基因组学分析，结合核心基因组单核苷酸多态性(cgSNP)构建系统发育树。特别运用MOB-suite质粒分析工具预测了GR38等质粒的转移特性，并通过滤膜接合与肉汤接合双实验验证了耐药质粒的跨种传播能力。

遗传特征与进化关系
cgMLST分析将菌株分为9个序列型(ST)，优势克隆为ST16(13株)、ST149(9株)和ST25(6株)。引人注目的是，ST25与人类国际克隆IC7聚为一支，而ST149形成独立进化分支。通过pan基因组分析发现，动物分离株具有开放性基因组特征，携带2743个核心基因和2402个可变基因，这种可塑性为耐药基因的水平转移提供了基础。

耐药表型与基因型关联
所有菌株均携带bla_OXA-23
，且呈现多重耐药(XDR)特征。ST149和CC25克隆额外携带armA基因导致氨基糖苷类耐药，该基因位于GR38大质粒上。通过比较人类参考菌株发现，犬源ST25与泰国医院分离株仅差32个SNP，提示可能存在跨宿主传播。

基因组岛与bla_OXA-23
定位
染色体分析揭示了两类关键耐药元件：CC2克隆特有的AbaR4b岛(含bla_OXA-23
+tet(B))和其他ST共有的AbaR4岛。ST149菌株出现3个Tn2006
拷贝的罕见现象，其中两个插入在tRNA^Arg
位点附近。值得注意的是，CP-Ap菌株首次被发现携带染色体和质粒双拷贝AbaR4，通过26bp反向重复序列精准整合到comM基因位点。

耐药质粒的进化与传播
研究解析了质粒的"家族树"：2016年分离的ST23菌株携带126kb的"始祖质粒"pCUVET16-467.1，其后衍生出三类进化分支：(1)144kb的bla_OXA-23
质粒(含AbaR4)；(2)200kb的GR38大质粒(携带BREX防御系统)；(3)非接合型小质粒。GR38质粒通过获得Tn6172
ISCR2
::(ΔISCR2
-ΔTn10
-MARR)结构形成AbGRI1耐药岛，该结构含class 1整合子(intI1)和12种耐药基因。接合实验证实，来自CP-Ap的质粒能高效转移至鲍曼不动杆菌，频率达10^-4
/受体菌。

讨论与意义
该研究首次系统描绘了伴侣动物源不动杆菌耐药基因组全景图，揭示三个关键科学发现：其一，AbaR4岛通过"染色体-质粒"双定位策略促进bla_OXA-23
传播；其二，GR38质粒通过模块化进化(获得BREX+AbGRI1)成为XDR克隆的"基因武器"；其三，CP-Ap作为"耐药基因中转站"可向鲍曼不动杆菌转移耐药质粒。这些发现为理解耐药基因在动物-人类-环境中的传播链提供了分子证据，提示兽医临床需要建立基于全基因组测序的耐药监测网络。研究强调，控制伴侣动物医院内耐药菌传播需要采取"One Health"策略，包括严格环境消毒、抗生素使用管理和动物患者隔离措施。该成果为开发针对AbaR4岛或质粒接合机制的新型抗菌策略提供了潜在靶点。