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猪链球菌7型ST373序列型的基因组特征与毒力研究:跨宿主传播的高致病性克隆复合体CC94的潜在公共卫生威胁
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Veterinary Research 3.7
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本研究针对猪链球菌(Streptococcus suis)非血清2型菌株的致病机制空白,通过比较基因组学揭示了血清7型ST373(序列型373)携带与高毒力血清2型相似的毒力基因岛(GI-1-GI-3)和耐药基因(tet(O)/erm(B)),小鼠实验证实其100%致死率,首次发现泰国人源菌株STC2826携带独特耐药基因lnu(B)/lsa(E),为跨境传播的高危致病克隆提供了分子流行病学证据。
猪链球菌作为一种重要的人畜共患病原体,长期以血清2型为研究焦点,但近年来非血清2型菌株引发的人类感染事件频发,其中血清7型ST373的跨宿主传播机制与致病潜力仍是未解之谜。这项由泰国孔敬大学、中国南京农业大学等国际团队合作的研究,首次系统解析了ST373菌株的"双重威胁"特性——既携带与高毒力血清2型相似的毒力武器库,又具备对抗常用抗生素的基因装备。论文发表于《Veterinary Research》,为预警这类潜在"超级病原体"的跨境传播提供了科学依据。
研究采用牛津纳米孔测序(ONT)完成泰国人源菌株STC2826的全基因组测序,通过REALPHY构建单核苷酸多态性(SNP)系统发育树,利用ResFinder 4.1和ICEfinder分析耐药基因及移动元件,结合anvi'o进行泛基因组分析,最后用BALB/c小鼠模型评估三株代表性菌株(人源GX69/STC2826及猪源WUSS318)的毒力。
基因组特征揭示进化关联
ST373菌群携带189kb的ICE元件(整合接合元件),该元件在泰国与中国人源菌株间高度保守,携带tet(O)和erm(B)耐药基因。值得注意的是,泰国菌株STC2826独有lnu(B)和lsa(E)基因,赋予其对大环内酯-林可酰胺-链阳霉素B(MLSB)类药物的交叉耐药性。
毒力基因谱的"双刃剑"特性
所有ST373菌株均携带6个潜在人畜共患毒力因子(PZVF),包括溶血素sly和蛋白酶zmpC,但缺失血清2型典型毒力标记epf/mrp。引人注目的是,它们完整保留了与致病性进化枝相关的三个基因组岛(GI-1-GI-3),这解释了小鼠实验中三株菌均导致100%死亡率的极端毒力表现。
跨物种传播的分子证据
系统发育分析显示,泰国人源菌株与中国健康猪源菌株WUSS318聚集成簇,暗示健康猪可能是人类感染的潜在储库。研究还发现30个唯有人源菌株特有的基因,包括金属抗性基因cadD/czcD和DNA修复蛋白RecT,这些可能助力细菌适应人体环境。
该研究首次证实血清7型ST373属于"披着羊皮的狼"——虽然缺乏典型毒力标记,但通过独特的基因组合实现跨宿主致病。发现耐药基因在ICE元件上的聚集现象,预示该类菌株可能通过水平基因转移快速获得多重耐药性。更值得警惕的是,健康猪群中高毒力菌株的检出,提示现行防控策略需要从"病猪管控"转向"全群监测"。这些发现为修订国际动物卫生标准(OIE)和制定跨境监测方案提供了关键科学依据。
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