阿尔及利亚牲畜中耐药性大肠杆菌的流行特征:NDM和OXA-181型碳青霉烯酶的发现及其公共卫生意义

【字体: 时间:2025年08月02日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对阿尔及利亚东北部Guelma地区牛、羊粪便中第三代头孢菌素(3GC)耐药大肠杆菌的流行情况展开调查,通过表型筛选和分子检测揭示了ESBL(超广谱β-内酰胺酶)、AmpC(质粒介导的头孢菌素酶)及碳青霉烯酶(NDM-1/OXA-181)基因的高携带率(分别达74%、44%和37%),首次报道了牲畜中碳青霉烯酶阳性菌株,为非洲地区"One Health"策略下的耐药菌防控提供了关键数据。

  

在抗生素滥用导致耐药菌全球蔓延的背景下,畜牧动物作为耐药基因库的角色日益凸显。世界卫生组织(WHO)将碳青霉烯类和第三代头孢菌素列为"最高优先级关键抗菌药物",但阿尔及利亚等发展中国家缺乏牲畜耐药菌的系统监测数据。尤其令人担忧的是,碳青霉烯类抗生素虽未批准用于兽医临床,却在动物源细菌中检出相关耐药基因,这种"神秘"传播链严重威胁人类健康防线。

阿尔及利亚Mouloud Mammeri大学的研究团队在《BMC Microbiology》发表的研究,首次揭示了该国牛、羊养殖场中耐药大肠杆菌的流行图谱。研究人员采集28个农场的285份粪便样本,通过含1μg/ml头孢噻肟的麦康凯平板筛选耐药菌株,结合双纸片协同试验(DDST)和EDTA表型检测,采用PCR技术系统分析了blaCTX-M、blaNDM-1等10种耐药基因及整合子遗传标记。

主要技术方法

研究团队采用多阶段筛选策略:① 头孢噻肟耐药菌的显色培养基初筛;② 16种抗生素的CLSI标准药敏试验;③ DDST和EDTA试验区分ESBL/AmpC/碳青霉烯酶表型;④ 多重PCR检测β-内酰胺酶基因及tetA等非β-内酰胺耐药基因;⑤ 整合子基因(intI1/qacEΔ1-sul1)的分子追踪。样本来源于阿尔及利亚东北部4个地区的牛(n=145)和羊(n=140)粪便。

研究结果

Detection and identification of cefotaxime-resistant strains

在43%的农场(12/28)检出27株头孢噻肟耐药大肠杆菌,牛群携带率(17%)显著高于羊群(1%)。值得注意的是,83%的集约化养殖场呈阳性,而半散养场仅32%,城市周边农场阳性率(63%)是农村地区(35%)的1.8倍。

Antibiotic susceptibility testing

85%分离株呈现多重耐药(MDR),对β-内酰胺类普遍耐药,其中52%和41%分别耐受厄他培南(ertapenem)和亚胺培南(imipenem)。对四环素类(78%)、氟喹诺酮类(63%)和复方新诺明(81%)的高耐药率,反映出畜牧抗生素使用的选择压力。

Resistance genes detection

基因检测显示:blaCTX-M(74%)主导ESBL基因谱,blaCMY(44%)为主要AmpC型别。更值得警惕的是,37%菌株携带blaNDM-1,并首次在牛源菌株中检出blaOXA-181。此外,37%菌株携带class 1整合子(intI1),其中50%同时含有qacEΔ1-sul1耐药基因盒。

讨论与意义

该研究首次证实阿尔及利亚牲畜中存在NDM-1和OXA-181型碳青霉烯酶流行,这种"人类限用"耐药基因在动物中的出现可能源于:① 城市周边农场受人类医疗废弃物污染;② 3GC过度使用诱导的交叉耐药;③ 携带多重耐药质粒的克隆株传播。研究特别指出,blaNDM-1阳性菌株集中分布于城市集约化农场,暗示人类活动对耐药基因传播的关键影响。

从公共卫生视角看,这些耐碳青霉烯酶肠杆菌科细菌(CRE)可能通过食物链、环境介质或直接接触传播给人类,导致临床"最后防线"抗生素治疗失败。研究者建议建立"One Health"监测网络,重点加强集约化农场的生物安全管理,并严格限制3GC在兽医领域的滥用。该成果为北非地区耐药菌流行病学研究提供了基准数据,对制定区域性抗生素管理政策具有重要指导价值。

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