动物源产志贺毒素大肠杆菌质粒多样性揭示毒力潜能及宿主特异性防控策略

本研究针对产志贺毒素大肠杆菌(STEC)质粒介导的致病机制这一关键科学问题，通过分析96株伊朗动物源STEC菌株的质粒编码毒力基因、ehxA亚型和复制子类型，首次揭示了rhsC/IhaG基因与IncFIB/IncK/B质粒的强关联性，发现鸽子源菌株独特的cif阳性/ehxA阴性特征，为不同宿主特异性防控提供了分子靶点。该成果发表于《Scientific Reports》，为STEC跨种传播风险评估和精准防控提供了重要理论依据。

　　

在食品安全和公共卫生领域，产志贺毒素大肠杆菌(STEC)始终是令人闻之色变的"隐形杀手"。这种病原体不仅能引发腹泻，更可导致致命的溶血性尿毒综合征(HUS)。尽管已知STEC的致病性与志贺毒素(Stx)和质粒编码的毒力因子密切相关，但质粒的宿主适应性规律和毒力基因组合特征仍是未解之谜。尤其令人担忧的是，作为主要储存宿主的牛羊等反刍动物通常不表现临床症状，使得STEC在食物链中的传播更具隐蔽性。

为破解这一难题，伊朗马什哈德菲尔多西大学兽医学院病理生物学系的研究团队开展了一项开创性研究。通过对96株来自牛、羊、山羊和鸽子的STEC菌株进行系统分析，首次绘制出动物源STEC质粒的"毒力地图"。相关成果发表在《Scientific Reports》上，为靶向防控提供了分子层面的新见解。

研究采用多重PCR检测stx1/stx2/eae/ehxA等标志基因，通过PCR-RFLP分析ehxA亚型，结合17种质粒复制子分型技术，系统鉴定了14种质粒编码毒力基因的分布特征。样本涵盖伊朗5个省份2015-2022年间分离的菌株，包括35株牛源、34株羊源、9株山羊源和18株鸽子源STEC。

研究结果揭示：
【STEC分离株】在42株stx2阳性菌株中，stx2f亚型占比最高(42.8%)，其次是stx2a+stx2c+stx2d组合(30.9%)。值得注意的是，58.3%的菌株携带ehxA基因，其中O26、O103等高风险血清型占相当比例。

【毒力基因】rhsC(88.5%)和IhaG(67.7%)是最高频的毒力基因，与T6SS分泌系统和上皮细胞粘附相关。特别的是，所有鸽子分离株均携带细胞周期抑制因子cif基因(100%)，而stcE和etpD基因仅存在于O157对照菌株中。

【ehxA亚型】83.9%的阳性菌株为A亚型，主要存在于反刍动物源菌株。B亚型为O157菌株特有特征，而鸽子源菌株普遍缺失ehxA基因，显示出独特的致病机制。

【复制子类型】IncFIB以82.8%的占比成为绝对优势型，与rhsC等毒力基因显著相关。IncK/B(27.6%)和IncB/O(14.4%)分列二三位。研究发现IncFIB/IncK/B组合与高致病性stx2阳性菌株存在显著关联。

讨论部分强调了三项突破性发现：首先，rhsC-IhaG-ehxA亚型A-IncFIB/IncK/B的组合模式可能是高致病性STEC的分子标志，这对临床菌株风险评估具有重要价值。其次，鸽子源STEC展现出cif阳性/ehxA阴性的独特质粒特征，提示需要针对禽类宿主制定差异化的监测方案。第三，IncFIB质粒在各类宿主中的广泛分布，暗示其在STEC进化过程中的核心作用。

这项研究首次系统描绘了中东地区动物源STEC的质粒多样性图谱，揭示了质粒介导的宿主适应性机制。不仅为理解STEC跨种传播规律提供了新视角，更重要的是，通过鉴定宿主特异性分子标记，为开发靶向监测技术和精准防控策略奠定了理论基础。未来可基于这些特征基因设计快速检测试剂盒，实现对高风险STEC菌株的早期预警和源头控制。