纹状棒杆菌72小时内通过ermX质粒快速获得红霉素耐药性的临床演变及分子机制

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:ImmunoTargets and Therapy 4.4

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  本研究首次报道了纹状棒杆菌(Corynebacterium striatum)在ICU患者中72小时内通过获得携带ermX基因的质粒( flanked by ISL3-family转座酶)实现红霉素耐药性(MIC从≤0.25 μg/mL升至4 μg/mL)的临床案例。通过全基因组测序(WGS)和耐药基因数据库(CARD/PIPdb)分析,揭示了ISL3介导的水平基因转移(HGT)机制,建议ICU患者需每日进行药敏试验(AST)并筛查ermX以遏制耐药传播。

  

Abstract
研究团队在ICU一名合并念珠菌感染的尿路感染患者中,发现其纹状棒杆菌分离株(C1-C4)在72小时内红霉素最小抑菌浓度(MIC)从敏感(≤0.25 μg/mL)骤升至耐药(4 μg/mL)。通过比较基因组学揭示这一现象源于获得携带ermX的10-11 kb质粒,该质粒被ISL3家族转座酶(ISCx1)包围,通过水平转移实现快速传播。

Introduction
曾被视为皮肤共生菌的纹状棒杆菌,近年已成为导致心内膜炎、脑膜炎和医院暴发的多重耐药病原体。本研究首次记录其72小时内获得ermX质粒的临床案例,为ICU耐药防控提供新证据。

Methods
从患者连续7天的尿标本中分离4株菌(C1-C4),采用CLSI M45-A3标准进行微量肉汤稀释法药敏试验。通过Illumina NovaSeq 6000测序(2×150 bp,覆盖度100×),SPAdes v3.15.4组装(N50>100 kb),CARD数据库(严格模式:一致性≥90%,覆盖度≥80%)和ISfinder分析耐药基因及移动元件。

Results
关键发现包括:

  1. 表型转变:C1对红霉素敏感(MIC≤0.25 μg/mL),而C2-C4耐药(MIC=4 μg/mL),同时保持对万古霉素(MIC≤0.5 μg/mL)和达托霉素敏感。
  2. 基因组证据:仅在耐药株中发现ermX基因(23S rRNA甲基转移酶),其位于含ISL3转座酶的质粒上,与Tn5432转座子结构相似。敏感株仅携带非功能性vanT/vanW基因。
  3. 进化分析:27个管家基因系统发育树证实C1-C4为克隆传播,排除外源再感染可能。

Discussion
该研究揭示三个重要现象:

  1. 无抗生素选择压力下的快速转移:患者未使用大环内酯类药物,但β-内酰胺类药物可能通过SOS反应促进质粒接合。
  2. ICU环境驱动因素:生物膜导管或噬菌体转导可能加速ISL3介导的质粒传播。
  3. 临床监测盲区:传统AST间隔可能遗漏超快速耐药事件,需结合每日ermX PCR筛查。

Conclusions
纹状棒杆菌通过获得ermX质粒可在72小时内进化出红霉素耐药性,这种"跳跃式"耐药演变对ICU感染控制提出新挑战。未来需开展多中心研究验证ISL3转座酶的传播动力学,并开发靶向ermX的快速分子检测方法。

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