食品源肺炎克雷伯菌耐药性与高毒力基因元件的特征解析及其公共卫生意义

这篇研究首次在香港地区食品中检出携带blaKPC-2和blaNDM-1的ST11型肺炎克雷伯菌（CRKP），揭示食物链可作为临床多重耐药（MDR）和高毒力（hvKp）菌株的传播媒介。通过全基因组测序和动物模型证实，携带iucABCD/iutA毒力基因的食源性菌株虽无高粘液表型，但仍导致小鼠高致死率，为防控人畜共患病传播提供关键证据。

　　

ABSTRACT

研究团队从香港市售食品中分离的12株克雷伯菌（含9株肺炎克雷伯菌）中，首次发现2株ST11型和1株K2血清型临床常见菌株。全基因组分析显示，这些食源性菌株与全球临床菌株高度同源，其中2株分别携带bla_KPC-2和bla_NDM-1的接合质粒，4株携带含iucABCD-iutA毒力基因的质粒。尽管缺乏高粘液表型，小鼠实验中这些菌株仍表现出接近临床高毒力菌株的致死率。

引言

肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）作为γ-变形菌纲成员，其多重耐药（MDR）和高毒力（hvKp）变种已成为全球健康威胁。经典高毒力菌株通常携带编码铁载体（如aerobactin和salmochelin）的iuc/iro基因簇，并与K1/K2/K5血清型相关。本研究首次系统分析了食源性克雷伯菌株的耐药和毒力特征。

方法

从2022年香港生鲜市场采集的肉类和寿司米饭样本中，通过MALDI-TOF MS鉴定菌株，采用微量稀释法进行药敏试验。对6株菌进行纳米孔测序，使用Kleborate和Kaptive分析ST型和荚膜血清型，通过小鼠感染模型评估毒力。

结果

基因型与表型特征
在分离的菌株中，鱼源性ST11菌株B020携带bla_KPC-2，猪肉源ST25菌株C2携带bla_NDM-1。值得注意的是，携带iucABCD的菌株C2、C106和C226虽无高粘液表型，但小鼠实验显示C2的LD₅₀接近临床高毒力对照株。

质粒分析
bla_KPC-2质粒pB020-IncFII-kpc与临床菌株质粒100%同源，而bla_NDM-1质粒pC2-6-NDM1与大肠杆菌质粒高度相似。3个含iuc基因的IncFIB型毒力质粒（212-255 kb）均携带tra接合转移基因，暗示水平转移潜力。

系统发育分析
ST11食源菌株与亚太/拉丁美洲临床CRKP仅差2-129个SNP，ST25菌株C2与中国动物源CR-HvKP高度同源，证实医院-环境菌株存在双向传播。

讨论

研究首次证实食品可作为ST11 CRKP的传播载体，其bla_KPC-2质粒与临床株完全同源。尽管毒力基因表达受环境调控抑制，但质粒介导的基因流动风险不容忽视。从牛肉中检出的非洲克雷伯菌（K. africana）和米源 quasipneumoniae 菌株，扩展了对非肺炎克雷伯菌属的认知边界。

作者贡献

胡乔设计实验并撰写初稿，杨晨完成动物实验，叶连伟和杨雪梅负责数据可视化，EWCC参与文稿修订，通讯作者SC统筹项目。研究为食源性超级细菌的防控策略提供了分子流行病学依据。