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临床样本中肠球菌属I型整合子分子特征与抗生素耐药性研究:揭示多重耐药新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:Medicine in Microecology CS4.6
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本研究针对肠球菌属(Enterococcus spp.)日益严重的抗生素耐药问题,聚焦I型整合子(class 1 integron)在耐药基因传播中的作用。研究人员从伊拉克Al-Muthanna省妇幼医院采集350份临床样本,通过实时荧光定量PCR(Taqman qPCR)和基因测序技术,发现67.2%的肠球菌携带int1基因,并鉴定出dhfrXII、dfrA12和aadA2三种耐药基因盒。研究证实携带整合子的菌株对万古霉素(vancomycin)等12种抗生素耐药率显著升高,且生物膜(biofilm)形成能力增强,为临床控制多重耐药肠球菌传播提供了重要分子流行病学依据。
在微生物与人类健康的博弈中,肠球菌属(Enterococcus)正逐渐从"肠道常驻菌"演变为"致命病原体"。特别是粪肠球菌(E. faecalis)和屎肠球菌(E. faecium),它们引发的尿路感染、败血症等疾病治疗难度日益增大,这背后隐藏着一个关键推手——抗生素耐药基因的"特洛伊木马"I型整合子(class 1 integron)。这种可移动遗传元件能像"基因乐高"一样组装多种耐药基因,使细菌获得"超级盔甲"。伊拉克Al Muthanna大学(Al Muthanna University, Iraq)的研究团队敏锐捕捉到这一临床威胁,对当地妇幼医院患者样本展开深入研究,相关成果发表在《Medicine in Microecology》上。
研究人员采用多学科交叉方法:通过选择性培养基初筛和VITEK?系统鉴定获得125株肠球菌;运用Kirby-Bauer纸片扩散法检测12种抗生素敏感性;采用微孔板法评估生物膜形成能力;借助Taqman实时荧光定量PCR确认菌种;最后通过PCR扩增和测序分析整合子可变区(VR)基因组成。
3.1 细菌群体分布
从350份临床样本中分离出125株(35.7%)肠球菌,其中E. faecalis占72%,E. faecium占28%。导管尖端样本检出率最高(44%),实时荧光定量PCR的Ct值在18-32之间验证了菌种准确性。
3.2 整合子检测
67.2%菌株携带int1基因,E. faecium阳性率(77.1%)显著高于E. faecalis(63.3%),未检出class 2和class 3整合子。
3.3 序列分析与系统进化树
2000bp可变区测序揭示三个耐药基因盒:介导甲氧苄啶耐药的dhfrXII和dfrA12,以及介导链霉素耐药的aadA2。系统进化显示当地菌株与NCBI收录的国际菌株具有遗传相似性。
3.4 抗生素敏感性
携带int1的菌株呈现"全谱耐药"特征:E. faecalis对阿米卡星(amikacin)耐药率达87.7%,E. faecium对多西环素(doxycycline)耐药率达85.2%。尤其值得注意的是,50.9%的E. faecalis和66.7%的E. faecium已对"最后防线"药物万古霉素产生耐药。
3.5 生物膜形成
所有int1阳性菌株均能形成生物膜,43.9%的E. faecalis和48.1%的E. faecium可形成强生物膜,这种"细菌堡垒"进一步促进了耐药基因的水平转移。
该研究首次系统揭示了伊拉克地区肠球菌中I型整合子的流行特征及其临床影响。三类耐药基因盒的鉴定为理解耐药传播提供了分子标签,而整合子与生物膜的"双重武装"机制则解释了耐药菌株的持续传播能力。这些发现对医院感染防控具有警示意义:常规消毒措施可能难以清除携带整合子的菌株,临床应建立基于分子检测的耐药监测网络。特别值得关注的是,研究中发现的整合子-生物膜协同效应,为开发针对细菌群体感应(quorum sensing)的新型抗感染策略提供了理论依据。随着整合子在革兰阳性菌中的不断进化,这类"基因快递系统"可能成为未来抗感染治疗的重要靶点。
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