医院环境中骨科植入物感染的多重耐药大肠杆菌MB641菌株基因组特征解析

本研究针对巴基斯坦医院骨科植入物感染分离的多重耐药大肠杆菌MB641菌株（ST1000型），通过全基因组测序(WGS)和表型分析，揭示其携带IncR、Col440I和ColMG828三种质粒，含β-内酰胺类、氨基糖苷类耐药基因及重金属抗性基因，为南亚地区新型耐药克隆监测提供关键数据。

　　

抗生素耐药性(AMR)已成为全球公共卫生危机，仅2019年就导致495万人死亡，预计2050年将升至千万级。在这场无声的战争中，大肠杆菌(Escherichia coli)作为医院感染的"头号通缉犯"，尤其擅长通过质粒交换和基因突变升级"武器库"。巴基斯坦法蒂玛真纳女子大学与法吉基金会医院的研究团队在《Microbial Pathogenesis》发表的研究，揭开了临床分离株E. coli MB641的基因组"作战手册"——这是首例从骨科植入物感染中发现的ST1000型超级耐药菌，其基因组中暗藏对抗β-内酰胺类、氨基糖苷类抗生素的"密码"，甚至配备重金属抗性的"防弹衣"。

研究采用全基因组测序(WGS)解析MB641菌株的遗传特征，通过多基因座序列分型(MLST)确定其新型ST型，结合表型实验验证耐药谱。样本来自伊斯兰堡某三甲医院67岁糖尿病患者的感染植入物组织。

Phenotypic features of E. coli MB641
该菌株在LB平板上形成乳白色光滑菌落，生化鉴定为革兰阴性杆菌。药敏试验显示对氨苄西林、头孢曲松等9种抗生素耐药，但对美罗培南敏感。值得注意的是，其能在含铜、锌等重金属培养基中生长，暗示基因组可能存在抗金属基因簇。

Genomic characterization
测序显示5.1 Mb基因组含93%肠杆菌科保守序列，携带IncR、Col440I和ColMG828三种质粒。耐药基因分析发现bla_TEM-1(β-内酰胺酶基因)、aac(3)-IIa(氨基糖苷乙酰转移酶)等12个耐药决定簇，以及负责汞离子还原的merA基因。毒力因子筛查鉴定出ybt、fyu等铁载体合成系统，暗示其具有"劫持"宿主铁元素的能力。

Evolutionary analysis
MLST将MB641归类为全新ST1000型，系统发育树显示其与ST131等高危克隆株遗传距离较远。质粒比较基因组学揭示IncR质粒携带嵌合转座子，可能通过水平转移获得多重耐药模块。

这项研究首次报道了具有独特ST1000型的临床分离株，其基因组如同"瑞士军刀"般集耐药性、毒力与环境适应力于一体。尽管对碳青霉烯类敏感暂未构成"末日威胁"，但质粒介导的基因交换风险值得警惕。该发现为南亚地区AMR监测填补了重要空白，强调需建立区域性病原体基因组数据库以追踪新兴克隆。正如研究者指出："每发现一个未知ST型，就像在耐药菌的'通缉令'上新增一条特征描述——这或许是赢得这场进化竞赛的关键一步。"