中国商业化养鸡场NDM和MCR质粒库的分布与多样性：全基因组分析揭示多重耐药革兰氏阴性菌的农业 reservoir

这篇研究揭示了中国商业化养鸡场作为多重耐药（MDR）革兰氏阴性菌的关键储存库，这些菌株携带碳青霉烯酶（blaNDM ）和可移动粘菌素耐药（mcr）基因。通过对119株分离菌的全基因组分析，发现了广泛的遗传多样性和质粒介导的耐药基因共存现象，强调了农业环境中抗生素滥用对公共卫生的威胁，呼吁在“One Health”框架下加强监测和干预。

　　

中国养鸡场中的NDM与MCR基因：一场隐秘的耐药危机

ABSTRACT
随着多重耐药（MDR）肠杆菌科细菌的激增，碳青霉烯类和粘菌素作为最后防线抗生素的失效已成为临床治疗的严峻挑战。本研究从添加亚胺培南和粘菌素的MacConkey培养基中分离出119株非重复革兰氏阴性菌，以肺炎克雷伯菌（58.0%）和大肠杆菌（31.1%）为主。基因组分析发现，44株携带mcr-1/3/8/9基因，63株携带bla_NDM
基因，其中IncX3（n=57）和IncFII（n=5）是bla_NDM-5
的主要质粒类型。更令人担忧的是，28株菌中发现了bla_NDM-5
与mcr基因的四种组合共存，凸显养鸡场作为耐药基因库的潜在威胁。

IMPORTANCE
研究首次系统揭示了中国养鸡场中bla_NDM
和mcr基因通过高移动性质粒的水平传播机制。这些质粒赋予细菌近乎“全能”耐药性，可能通过气溶胶、粪便肥料等途径扩散至临床环境，成为“超级细菌”的孵化器。

INTRODUCTION
抗生素滥用加速了NDM（新德里金属β-内酰胺酶）和mcr基因的进化。NDM-1能水解几乎所有β-内酰胺类抗生素，而mcr-1至mcr-10则威胁着粘菌素的疗效。尽管中国已禁止农业用粘菌素，但历史使用导致的耐药菌群仍持续存在。

MATERIALS AND METHODS
从6个养鸡场采集1,862份泄殖腔样本，通过亚胺培南/粘菌素双药筛选获得耐药菌株。采用Illumina MiSeq和Nanopore混合测序，结合SPAdes和Canu组装，通过ABRicate和PlasmidFinder分析耐药基因与质粒类型。

RESULTS

1. 耐药基因的“军火库”
   119株菌共检出132种耐药基因，其中bla_CTX-M
   （76.4%）和bla_TEM
   （58.0%）最常见。66.6%的基因由质粒携带，floR（氟苯尼考耐药）和tet(A)（四环素耐药）位列前茅。

2. NDM-5的“特快专递”——IncX3质粒
   57株菌携带高度保守的IncX3-bla_NDM-5
   质粒，其遗传环境IS₂₆
   -tat-tnpF-ble_MBL
   -bla_NDM-5
   -ΔIS_Aba125
   如同标准化“耐药模块”，通过3 bp重复序列（TGT）精准插入umuD基因。

3. mcr基因的“变形记”
   mcr-1通过Tn₆₃₃₀
   转座子形成环状中间体（IS_Apl1
   -mcr-1-orf），在IncI2、IncX4等质粒间跳跃；而mcr-3.11则被IS_Kpn40
   捕获，产生7 bp重复（CCTGATC）。

4. “超级质粒”的诞生
   一株摩根菌的染色体上发现bla_NDM-1
   与IS_CR1
   串联重复；另有三株阴沟肠杆菌携带381 kb的IncHI2“超级质粒”，同时装载mcr-9、bla_OXA-10
   等9种耐药基因。

DISCUSSION
研究揭示了养鸡场作为耐药基因“重组实验室”的三大特征：

• NDM-5的“克隆扩张”：IncX3质粒的高效接合能力使其成为bla_NDM-5
  的“传播冠军”。
• mcr的“进化狂欢”：不同插入序列（IS_Apl1
  、IS_Kpn40
  等）为mcr基因提供多样化移动方案。
• “双重噩梦”组合：bla_NDM-5
  /mcr-1共存的菌株占比53.6%，可能通过饲料-动物-环境链形成传播闭环。

Conclusion
该研究为农业源耐药基因向临床外溢提供了分子流行病学证据，呼吁建立从农场到医院的跨部门监测网络，为全球抗微生物耐药（AMR）治理提供中国样本。