野生禽类来源烟曲霉的遗传与非遗传因素驱动抗真菌药敏谱差异研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Fungal Genetics and Biology 2.4

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  本研究针对野生禽类烟曲霉(Aspergillus fumigatus)感染开展多维度分析,通过全基因组测序(WGS)和药敏试验揭示不同分离株对两性霉素B、伊曲康唑等抗真菌药物的敏感性差异,发现除基因突变(SNPs)外还存在非遗传性耐药机制,为野生动物真菌病防治和One Health策略提供重要依据。

  

气候变化正重塑真菌病原体的生态格局,烟曲霉(Aspergillus fumigatus)引发的侵袭性曲霉病(IA)每年导致全球180万人死亡,在免疫缺陷人群和野生动物中尤为致命。令人担忧的是,抗真菌药物耐药性持续加剧,而野生鸟类作为环境指示物种,其感染菌株的特性研究长期缺失。加拿大研究团队在《Fungal Genetics and Biology》发表的研究,首次系统揭示了野生禽类源烟曲霉的耐药特征及其驱动机制。

研究团队从加拿大安大略南部9只疑似曲霉病死亡的猛禽(包括库氏鹰、鱼鹰等)中分离出4株烟曲霉(AfB2/AfB6/AfB7/AfB8)。采用临床实验室标准协会(CLSI)指南进行药敏试验,结合全基因组测序和比较基因组学分析。关键技术包括:1)基于ITS序列的菌种鉴定;2)两性霉素B等4类抗真菌药物的微量肉汤稀释法药敏检测;3)Illumina平台全基因组测序;4)抗性相关基因cyp51A等的SNP分析。

【Aspergillosis is associated with death of wildfowl】
病理学证实野生禽类死亡与IA相关,菌株系统发育分析显示AfB6与ATCC标准株亲缘最近,而AfB2/AfB7/AfB8形成独立分支,提示野生环境存在遗传多样性。

【Antifungal susceptibility profiles vary across isolates】
所有菌株对两性霉素B和伊曲康唑敏感度相似(MIC 0.5-1 μg/mL),但对特比萘芬和伏立康唑反应差异显著(MIC差异达8倍)。特别值得注意的是,特比萘芬耐药性与已知遗传标记无直接关联。

【Genetic determinants of resistance】
全基因组分析发现cyp51A基因(编码14α-去甲基酶)存在非同义突变,但部分耐药表型无法用SNPs解释。例如AfB8对伏立康唑敏感(MIC 0.25 μg/mL)却携带cyp51A突变,暗示表观调控或应激通路等非遗传机制参与。

讨论部分强调三个突破性发现:1)野生禽类源烟曲霉存在独特的耐药谱,挑战现有临床耐药判断标准;2)首次证实特比萘芬耐药存在非遗传机制,可能与真菌膜脂代谢重塑有关;3)气候变暖可能通过改变真菌-宿主-环境互作加剧耐药进化。该研究为野生动物救助中心的精准用药提供指导,并建立了野生菌株耐药性监测的新范式。

结论指出,随着气候变暖加速真菌病原体扩散,采用One Health框架整合动物-人类-环境数据至关重要。研究揭示的"非遗传耐药"现象为抗真菌药物研发提供了新靶点,同时警示需加强农业杀菌剂与环境菌株的互作研究。这些发现对制定全球真菌病防控策略具有深远意义。

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