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韩国养猪场中牲畜相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的克隆分布及新型SCCmec变体的出现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:International Journal of Food Microbiology 5.0
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韩国研究人员针对猪场中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(LA-MRSA)的传播风险,通过全基因组测序(WGS)技术对74个养猪场开展全国性调查,首次发现携带SCCmec III+V复合型及新型变体的CC398克隆株,揭示了育种网络在耐药菌传播中的关键作用,为防控人畜共患病提供重要依据。
在抗生素滥用与集约化养殖交织的背景下,牲畜相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(LA-MRSA)已成为全球公共卫生的重大威胁。这种被称为"超级细菌"的病原体不仅对β-内酰胺类抗生素产生耐药性,更展现出对氨基糖苷类、大环内酯类等多类抗菌药物的交叉耐药性。尤其令人担忧的是,克隆复合体398(CC398)谱系已被证实能在猪、牛乃至人类之间跨物种传播。韩国作为亚洲重要的生猪养殖国,近年来频繁报告养猪从业人员感染事件,但传统分子分型方法难以揭示菌株传播的完整链条。
为破解这一困局,仁济大学(Inje University)的研究团队开展了韩国迄今规模最大的LA-MRSA分子流行病学研究。通过对8个道74个养猪场的1515份样本进行全基因组测序(WGS),研究人员不仅绘制出耐药菌的全国分布图谱,更发现了可能改变现有认知的遗传变异。这项发表在《International Journal of Food Microbiology》的研究,首次揭示了新型葡萄球菌染色体盒SCCmec变体的存在及其传播机制。
研究团队采用多阶段技术路线:首先通过选择性培养基从鼻拭子、皮肤拭子和环境样本中分离MRSA;随后利用多位点序列分型(MLST)和spa分型进行初步鉴定;最终对28个代表性菌株进行全基因组测序,结合生物信息学分析构建系统发育树。特别值得注意的是,研究纳入了来自同一育种公司的猪群追踪,这为揭示传播链提供了关键证据。
主要发现
流行特征:在23%的受检农场检出MRSA,动物个体携带率达8.1%,环境样本污染率6.8%,证实猪场已成为耐药菌重要储存库。
耐药谱系:所有分离株均呈现多重耐药(MDR),对克林霉素等临床重要抗生素(CIA)耐药率高达100%,凸显治疗困境。
克隆传播:CC398(ST398-t571-SCCmecV)占主导地位,但发现35株携带罕见的SCCmec III+V复合型,提示基因重组事件。
跨区域传播:系统发育分析识别出6个克隆簇,其中4个跨越不同道的农场,证实存在长距离传播。
基因创新:WGS揭示的新型SCCmec变体存在于6个分离株中,这些菌株来自共享种猪来源的两个农场,暗示育种网络是基因重组的温床。
讨论与展望
这项研究通过基因组流行病学方法,首次证实韩国养猪业中LA-MRSA的传播具有明显的克隆扩张特征。发现的新型SCCmec变体可能代表一种适应性进化策略,使CC398谱系获得更广泛的耐药基因储备。更值得警惕的是,研究揭示了种猪流通网络在耐药菌传播中的放大器作用——这与欧洲报道的"育种公司相关暴发"模式高度吻合。
从公共卫生视角看,研究结果至少提出三重警示:首先,猪场工人作为"人畜界面"可能成为耐药菌向社区传播的桥梁;其次,环境样本的阳性结果说明常规消毒措施存在漏洞;最后,SCCmec元件的持续进化可能加速耐药性传播。研究人员建议建立基于WGS的主动监测系统,特别要加强对种猪育种公司的生物安全监管,同时推行"同一健康"框架下的抗生素管理策略。
这项研究的突破性在于将传统的流行病学调查提升至基因组学层面,为理解LA-MRSA的微进化提供了韩国本土数据。未来研究可进一步追踪新型SCCmec变体的功能影响,并评估其在人类临床分离株中的流行情况。正如通讯作者Kun Taek Park强调的:"只有通过持续监测基因流动,才能在这场与细菌进化的赛跑中抢占先机。"
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