碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌克隆分支中毒力因子的保守性进化研究

这篇研究深入揭示了碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌（CRAB）两大主要克隆ST2和ST3中毒力因子（VF）的进化规律。通过全基因组测序（WGS）分析246株临床分离株，发现VF的分布高度保守且与克隆分支（clade）起源密切相关，而抗生素耐药基因（ARG）则呈现近期水平转移特征。研究为CRAB的克隆成功机制提供了新见解，强调VF的古老进化事件与ARG的动态获取共同塑造了其临床适应性。

　　

摘要

碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌（CRAB）是医院感染的重要威胁。研究通过分析246株ST2和ST3型CRAB分离株的136个毒力因子（VF），发现110个VF广泛存在（49个普遍存在，61个高频出现），25个呈散在分布。ST2克隆内VF呈现高度分支特异性，而ST3则高度均质化，表明VF的分布模式反映了古老的进化隔离事件。

引言

鲍曼不动杆菌以其基因组可塑性著称，其核心基因组仅约2300个基因，而附属基因组包含大量毒力和耐药相关基因。CRAB的流行与高耐药性和毒力进化相关，但VF在克隆间的分布规律尚不明确。ST2作为国际高风险克隆分布于30余国，而ST3仅见于少数地区，两者均属于IC-I克隆复合体。

材料与方法

研究纳入246株来自严重感染患者的CRAB分离株（149株ST2，97株ST3），采用全基因组测序和VFDB数据库分析VF分布。通过DIAMOND比对、k-means聚类和cgMLST分型等方法，结合生物膜形成实验（结晶紫染色法）验证表型差异。

结果

毒力因子分布

ST2携带VF数量（平均119.6个）显著高于ST3（111.4个）。ST2的8个分支（2A-2H）显示明显VF异质性，如2B和2G分支缺失plc1基因，而2H分支特异性携带pilA和tssI/vgrG_2。所有ST2均含bap（生物膜相关蛋白基因），而ST3则携带新型blp3基因（与bap同源性47%）。

进化分析

25个散在VF中，非2-ulosonic酸合成基因簇（pseBCFGHI）的分化与ST2分支进化节点一致。公开数据库的100株ST2分离株验证了该模式的全球普遍性。

耐药与毒力关联

57个ARG与VF的关联分析显示仅5%存在显著相关性（如tet(A)与tet(B)），表明ARG的近期水平转移独立于VF的古老进化。

讨论

CRAB的克隆成功依赖双重策略：VF的保守性维持基础毒力，而ARG的动态获取应对抗生素压力。ST3的VF均质性提示其近期克隆扩张，而ST2的分支特异性反映长期适应性辐射。生物膜基因（bap/blp3）的分化可能为不同克隆提供生态位优势。

结论

CRAB的毒力因子库在克隆分支间高度保守，其分布模式可作为追溯进化历史的分子标记。该发现为监测新兴耐药克隆提供了理论框架，强调需同时关注毒力与耐药的双重进化轨迹。