临床新现多重耐药菌Providencia lanzhouensis的发现：基因组学与表型特征揭示分类学新种

本研究首次报道临床分离的新种Providencia lanzhouensis，其通过全基因组测序（WGS）突破传统质谱（MALDI-TOF MS）误诊局限。该菌株PAZ2携带12种耐药基因（包括qnrD1、tetC等），对β-内酰胺类、多黏菌素等7类抗生素耐药。基因组分析显示其平均核苷酸一致性（ANI）<96%，数字DNA-DNA杂交（dDDH）<70%，确立新种地位。研究揭示该菌分布于5国（中国为主），强调整合多组学技术对病原体精准鉴定及耐药防控的临床意义。

　　

文章内容归纳

摘要

Providencia属包含具临床意义的条件致病菌，其表型重叠与遗传相似性导致传统鉴定困难。本研究从兰州患者尿液中分离菌株PAZ2，初始质谱鉴定为Providencia alcalifaciens，但全基因组分析揭示其区别于已知物种：与最近似种P. zhijiangensis的ANI仅94.73%（阈值>96%），dDDH为57.6%（阈值>70%）。该菌对氨苄西林、替加环素等7种抗生素耐药，携带12个耐药基因（如染色体floR、质粒qnrD1）。基于基因组与表型证据，正式命名为Providencia lanzhouensis sp. nov.。

引言

Providencia属为革兰阴性兼性厌氧杆菌，归属于Morganellaceae科，涉及尿路感染（UTI）、菌血症等临床疾病。属内分类复杂，现有15个有效种（如P. stuartii、P. alcalifaciens），但16S rRNA测序分辨率有限。本研究针对临床误诊菌株，整合全基因组数据确立新种。

材料与方法

菌株与药敏
PAZ2分离自UTI患者尿液（中国兰州），质谱鉴定为P. alcalifaciens（置信度7.317）。药敏测试依据CLSI/EUCAST标准，采用琼脂稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）。

全基因组分析
结合Illumina短读长与PacBio长读长测序，经Unicycler组装完成基因组（4.12 Mb染色体+2.7 kb质粒）。使用fastANI计算ANI，GGDC计算dDDH，阈值分别设为96%和70%。耐药基因通过ABRicate和AMRFinderPlus筛查。

系统发育与表型
构建16S rRNA、5个管家基因（fusA, gyrB, ileS, lepA, leuS）及核心SNP系统发育树（FastTree+ggtree）。表型特征通过API 20E/50CH系统、氧化酶/过氧化氢酶测试及生长条件（pH 4-11，温度4-44℃）验证。

结果

临床与耐药特征
患者为肾盂恶性肿瘤合并前列腺增生者，PAZ2呈现多重耐药谱（表1）：

抗生素	MIC (mg/L)	敏感性
氨苄西林	>128	R
替加环素	8	R
粘菌素	>128	R
（注：R=耐药；S=敏感）

基因组解析
PAZ2含11个染色体耐药基因（如氨基糖苷类aph(3')-Ia、磺胺类sul2）及质粒* qnrD1*。该质粒与P. rettgeri质粒pDIJ09-518a同源性达99.89%，属非接合型Col3M复制子（图1）。染色体耐药基因均毗邻插入序列，提示水平基因转移（HGT）。

新种鉴定

• 系统发育：PAZ2与P. zhijiangensis聚枝（100%支持率），但遗传距离显著（图2B, 2C）。
• ANI/dDDH：与16个已知种比较，ANI最高仅94.73%（P. zhijiangensis），dDDH<57.6%（表2）。
• 表型差异：尿素酶阴性、甘露醇不发酵等特性区别于近缘种（表3）。菌落黄色光滑（图3），生长条件：温度22–42℃（最适37℃），pH 5-9（最适6.0-7.0），NaCl耐受0–6%。

全球分布
全球18株P. lanzhouensis中（表4），55.6%源自中国（含临床/环境株），其余分布于美、法等国。耐药基因分析显示PAZ2携带基因数量远超同种其他菌株（图4）。

讨论

• P. lanzhouensis的发现凸显临床质谱数据库的局限性。其多重耐药性与染色体移动元件（整合子/IS）及质粒传播相关，尤需关注qnrD1*在喹诺酮耐药中的潜在扩散风险。研究建议临床诊断需结合WGS与表型分析，并需扩大环境样本筛查以明确生态位。

新种描述

Providencia lanzhouensis sp. nov.

• 词源：以分离地兰州命名
• 模式菌株：PAZ2^T (=CCTCC AB 2024284^T=KCTC 8881^T)
• 特征：革兰阴性杆菌，氧化酶阴性，过氧化氢酶阳性。发酵D-葡萄糖，利用柠檬酸盐，尿素水解阴性。G+C含量42.8%。