美国东南部养殖斑点叉尾鮰皮肤微生物群中肠球菌属的抗菌素耐药性表型与基因型特征研究

本研究针对水产养殖系统中抗菌素耐药性(AMR)细菌的潜在风险，对美国阿拉巴马州池塘养殖斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)皮肤微生物群中的肠球菌属(Enterococcus spp.)进行了全面分析。研究人员通过表型药敏试验(Kirby-Bauer法)和全基因组测序(WGS)技术，发现36%分离株呈现多重耐药(MDR)，主要耐药基因为aac(6')-Iid(65.7%)和aac(6')-Ii(22.9%)，并检测到质粒复制子(rep1/repUS15)与生物膜相关基因的广泛存在。该研究首次揭示了养殖鱼类皮肤共生菌作为AMR储存库的潜在风险，为水产养殖业AMR监测提供了重要数据支持。

　　

在全球水产养殖业快速发展的背景下，抗菌素滥用导致的耐药性问题日益严峻。作为美国淡水养殖的主要品种，斑点叉尾鮰年产值超过4亿美元，但其养殖过程中抗菌素使用对微生物耐药性的影响尚未充分研究。特别值得关注的是，鱼类皮肤作为与外界环境直接接触的界面，其微生物群可能成为抗菌素耐药基因(ARGs)的"储藏库"，通过食物链或环境排放威胁公共卫生安全。

Tuskegee University兽医学院病理生物学系的研究团队在《BMC Microbiology》发表的研究，首次系统评估了美国阿拉巴马州池塘养殖斑点叉尾鮰皮肤微生物群中肠球菌属的耐药特征。这项研究通过整合表型药敏试验和基因组学分析，揭示了养殖鱼类共生菌中隐藏的AMR风险。

研究人员采用Kirby-Bauer法检测125株分离株对8类抗菌素的敏感性，并随机选择35株进行全基因组测序。通过生物信息学工具分析耐药基因、质粒复制子和毒力因子，结合多元统计方法评估种间差异。主要发现包括：1) 36%分离株呈现MDR表型，对氨苄青霉素(44.8%)、利福平(42.4%)和四环素(38.4%)耐药率最高；2) 氨基糖苷类修饰酶基因aac(6')-Iid(65.7%)和aac(6')-Ii(22.9%)最为常见；3) 质粒复制子rep1和repUS15与多种耐药基因共现；4) 生物膜相关基因efaA、fsr系统等广泛存在。

研究结果部分显示：

【表型AMR特征】通过药敏试验构建的耐药谱显示，E. hirae的耐药指数(MDRI)最高(0.419±0.352)，显著高于E. faecium(0.250±0.327)。值得注意的是，30.4%分离株对测试抗菌素全部敏感，呈现明显的双峰分布。

【基因型耐药特征】WGS分析揭示了两大基因簇：一组携带多重耐药基因(aac(6')-Iid+msr(C)+efmA)，另一组仅含单一耐药基因。特别检测到临床关注的lsa(A)(14.3%)和emeA(14.3%)基因。

【质粒与生物膜基因】repUS15复制子与aac(6')-Ii在E. faecium中的特异性关联，以及生物膜形成基因(ebpABC、ace等)的普遍存在，暗示了环境适应性与耐药性维持的潜在关联。

讨论部分强调，尽管美国水产养殖中未批准使用万古霉素等关键抗菌素(CIA)，但在鱼类共生菌中检测到相关耐药基因，提示可能存在环境交叉污染。研究首次证实养殖鱼类皮肤微生物群可作为AMR基因的潜在储存库，其携带的可移动遗传元件可能通过水平基因转移(HGT)扩散耐药性。这些发现为制定"一体化健康"(One Health)监测策略提供了科学依据，建议将非致病性共生菌纳入水产养殖AMR监测体系。

该研究的创新性在于：1) 首次从"养殖场到餐桌"链条的起点——养殖池塘层面开展AMR监测；2) 揭示鱼类皮肤这一被忽视的AMR储存生态位；3) 发现repUS15等质粒复制子在水产环境中的传播潜力。这些成果为理解AMR在食物生产系统中的传播机制提供了新视角。