日本本土与进口郁金香球茎中唑类耐药烟曲霉的基因特征及跨境传播风险研究

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Journal of Global Antimicrobial Resistance 3.7

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  为解决唑类耐药烟曲霉(ARAF)通过园艺产品跨境传播的公共卫生威胁,研究人员对2020-2022年日本市售的荷兰进口与本土郁金香球茎进行大规模筛查。通过全基因组测序和药敏试验,发现本土球茎ARAF携带率高达51.7%,且与荷兰临床及环境菌株高度同源,揭示耐药菌株可能通过农业活动在本地定植。该研究为全球抗真菌耐药性监测提供关键数据,发表于《Journal of Global Antimicrobial Resistance》。

  

随着唑类抗真菌药物在农业和临床的广泛应用,烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的耐药性问题日益严峻。尤其令人担忧的是,携带cyp51A基因突变的唑类耐药烟曲霉(ARAF)不仅出现在医院感染中,更通过农业环境(如郁金香球茎)实现跨国传播。2017年荷兰出口球茎中首次检出ARAF后,日本学者发现本土球茎竟也出现高耐药率,这背后究竟是跨境传播还是本地演化?来自[此处应补充第一作者单位名称]的研究团队通过多年度大规模调查,揭示了这一"隐形威胁"的传播链条。

研究采用四项关键技术:1) 高温选择性培养法从413个球茎分离烟曲霉;2) cyp51A基因测序鉴定TR34/TR46型串联重复突变;3) Illumina HiSeq 4000全基因组测序构建系统发育树;4) CLSI M38-Ed3标准进行伊曲康唑(ITCZ)、伏立康唑(VRCZ)和泊沙康唑(PSCZ)药敏试验。

3.1 郁金香球茎中烟曲霉的广泛分布

从204个荷兰进口球茎检出129株烟曲霉(24.0%含TR突变),209个日本本土球茎中58株阳性(51.7%含TR突变),其中富山育种球茎耐药率高达100%。

3.2 cyp51A变异分析

发现TR46/Y121F/T289A/S363P/I364V/G448S等5种突变组合,75%本土菌株携带荷兰报告的新兴复合突变,同一批次球茎甚至存在不同基因型共存现象。

3.3 全基因组序列系统发育分析

日本本土菌株与荷兰临床/环境分离株同属进化枝4,而TR阴性菌株则聚集在独立进化枝3,证实耐药株可能源自荷兰而非本地演化。

3.4 含TR分离株的药物敏感性

所有菌株对VRCZ均耐药(MIC≥8 μg/mL),但ITCZ呈现双峰分布:含G448S突变的菌株MIC值显著升高(≥8 μg/mL),而TR46/Y121F/T289A单突变株保持中等敏感。

这项研究首次证实ARAF可能通过"球茎-土壤-新球茎"循环在日本农业环境中建立耐药库。尤为关键的是,本土分离株携带与荷兰相同的TR46/Y121F/T289A/S363P/I364V/G448S五重突变,这种对三唑类药物均耐药的"超级突变"此前仅在欧洲个别临床病例中报道。研究团队推测,荷兰进口球茎可能通过两种途径导致本土耐药:一是作为母本将耐药菌垂直传播给后代球茎,二是耐药菌释放至土壤后污染后续作物。尽管日本田间主要使用苯并咪唑类杀菌剂,但球茎储藏期使用的三氟咪唑(DMI类)可能进一步筛选出耐药株。

该发现对全球抗真菌管理具有警示意义:园艺产品跨境贸易可能成为耐药菌传播的"特洛伊木马"。鉴于烟曲霉孢子可随空气扩散,农业耐药株可能威胁免疫功能低下人群。研究者建议将球茎纳入耐药监测体系,并重新评估三唑类农用杀菌剂的使用策略。论文数据已存入DDBJ数据库(PRJDB19701/19711),为后续追踪耐药进化提供重要基线。

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