耐药性尿路致病性大肠杆菌(UPEC)的分子特征分析:毒力基因与系统发育分型的关联研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:IJID Regions 1.5

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  本研究针对多药耐药(MDR)尿路致病性大肠杆菌(UPEC)引起的尿路感染(UTIs)治疗难题,通过系统发育分型和毒力基因检测,揭示了B2群菌株与毒力基因和抗生素耐药性的显著关联,为疫苗开发和临床用药选择(如磷霉素和呋喃妥因)提供了重要依据。

  

尿路感染(UTIs)是全球最常见的细菌感染之一,其中80%-90%的社区获得性感染由尿路致病性大肠杆菌(UPEC)引起。随着抗生素滥用问题加剧,多药耐药(MDR) UPEC菌株的涌现使得临床治疗选择日益受限,成为公共卫生领域的重大挑战。更棘手的是,UPEC通过表达黏附素(adhesins)和铁摄取系统等毒力因子,不仅能逃逸宿主免疫防御,还增强了对抗生素的耐受性。因此,解析UPEC的遗传背景、毒力特征与耐药性之间的关联,对开发新型治疗策略至关重要。

伊朗吉兰医科大学微生物学系的研究团队在《IJID Regions》发表了一项突破性研究。他们通过对105株UPEC临床分离株的系统分析,首次揭示了B2系统发育群在MDR菌株中的主导地位及其与特定毒力基因的共现规律。这项研究不仅为理解UPEC的致病机制提供了分子层面的证据,更为精准治疗和疫苗设计指明了潜在靶点。

研究人员采用多重PCR技术对21种毒力基因(包括黏附素基因fimH、papC和铁摄取基因fyuA、iutA等)进行检测,结合Clermont四重PCR分型法和药敏试验。样本来自2019-2020年间拉什特Razi医院的UTIs患者,涵盖不同年龄和性别群体。通过SPSS软件进行统计学分析,重点比较了不同系统发育群的基因分布差异。

研究结果显示,在89株MDR UPEC中,B2群占比最高(42.7%),且携带毒力基因的数量显著多于其他群组。特别值得注意的是,铁转运基因hma/sitD的检出率高达98.9%,黏附素基因fimH达96.6%。药敏试验揭示这些菌株对氨苄西林(95.5%耐药)、环丙沙星(86.5%耐药)高度耐药,但对碳青霉烯类(亚胺培南96.6%敏感)和磷霉素(91%敏感)保持较好敏感性。通过风险因素分析,首次发现男性患者感染MDR菌株的风险显著增加(p=0.05)。

在讨论环节,作者强调了三个关键发现:一是B2群菌株同时具备高毒力和高耐药性的"双重威胁"特性;二是铁摄取系统基因在不同菌群间的广泛分布,提示其可能通过水平基因转移传播;三是磷霉素和呋喃妥因作为替代治疗药物的临床价值。这些发现为区域性UTIs防控提供了直接依据——在碳青霉烯类抗生素使用受限的情况下,可优先考虑磷霉素等有效口服药物。

这项研究的创新性在于将系统发育分型与毒力基因谱、耐药表型进行了多维关联分析。尽管存在样本量有限等局限性,但其揭示的分子流行病学特征为后续疫苗开发(如针对铁摄取系统的疫苗)奠定了理论基础。未来研究可进一步探索毒力基因表达调控机制,并通过动物模型验证其作为治疗靶点的可行性,为应对日益严峻的抗生素耐药危机提供新思路。

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