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宠物美容设施废水中发现携带blaNDM-1、blaOXA-232、mcr-1.1和新型IncI1 tet(X4)质粒的肺炎克雷伯菌ST14高耐药克隆
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月29日 来源:Current Research in Microbial Sciences 5.8
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本研究揭示了宠物美容设施废水作为抗生素耐药基因(AMR)传播热点的重要性。研究人员从泰国曼谷宠物美容店废水中分离出一株广泛耐药的肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)ST14克隆,该菌株同时携带blaNDM-1、blaOXA-232、mcr-1.1和新型IncI1 tet(X4)质粒。研究首次报道了ColKP3型blaOXA-232质粒在抗生素压力下的可转移性,为理解环境AMR传播机制提供了新证据。
在抗生素滥用和耐药性危机日益严重的今天,一个令人担忧的现象正在全球蔓延:原本用于拯救生命的"最后防线"抗生素正在逐渐失效。碳青霉烯类、黏菌素和替加环素这些"终极武器"也难逃耐药菌的魔掌。更令人不安的是,这些耐药基因正在通过质粒等可移动遗传元件在不同细菌间"跳跃"传播,而宠物美容店这样的日常场所竟成为了耐药基因的"培养皿"和"中转站"。
这项发表在《Current Research in Microbial Sciences》的研究由泰国玛希隆大学的Thanawat Phuadraksa团队完成,他们从曼谷宠物美容设施的废水中捕获了一个"超级细菌"——同时携带四种关键耐药基因的肺炎克雷伯菌ST14克隆。这个发现犹如敲响了一记警钟:我们可能严重低估了日常生活环境中耐药基因的传播风险。
研究人员采用了全基因组测序(WGS)、质粒接合实验和生物信息学分析等关键技术方法。他们从泰国曼谷和佛统府的47家宠物美容设施采集了141份废水样本,通过选择性培养和多重PCR筛选耐药菌株,对阳性菌株进行抗生素敏感性测试和全基因组测序分析。
3.1 细菌分离与鉴定
研究人员从宠物美容店废水中分离出一株对碳青霉烯类、黏菌素和替加环素均耐药的肺炎克雷伯菌KP_WW21。基因检测确认该菌株携带blaNDM-1、blaOXA-232、mcr-1.1和tet(X4)四种关键耐药基因。
3.2 blaNDM-1、blaOXA-232、mcr-1和tet(X4)阳性肺炎克雷伯菌ST14的出现
全基因组测序显示KP_WW21属于ST14型,这是一种与多重耐药和临床暴发相关的全球高风险克隆。该菌株对几乎所有测试抗生素都表现出耐药性,仅对头孢地尔敏感。
3.3 携带碳青霉烯酶基因的质粒特征
blaNDM-1位于307kb的IncFIB-IncHI1B杂合质粒上,而blaOXA-232位于仅6.1kb的ColKP3型质粒上。令人惊讶的是,通常在黏菌素选择压力下,本应不可接合的ColKP3质粒发生了转移,且转移后质粒大小从6.1kb增加到12.3kb。
3.4 携带mcr-1的质粒特征
mcr-1.1位于61.8kb的IncI2型质粒上,呈现ISApl1单侧 flanking结构。该质粒表现出极高的接合转移效率(1.4×10-2 CFU/受体细胞)。
3.5 携带tet(X)的质粒特征
tet(X4)位于113.9kb的IncI1型质粒上,这是首次报道tet(X4)与该质粒类型相关联。该质粒携带完整的tra基因簇,表现出2.7×10-2 CFU/受体细胞的高转移效率。
这项研究揭示了几个关键发现:首先,宠物美容设施废水是耐药基因的重要储库;其次,ST14作为高耐药克隆正在获得更多耐药基因,包括首次报道的tet(X4);最令人担忧的是,传统认为不可接合的小质粒(如ColKP3)在抗生素选择压力下可能获得转移能力。
这些发现对公共卫生具有重要意义:它们证实了"One Health"框架下环境监测的必要性,揭示了日常环境在耐药基因传播中的关键作用,并为理解质粒进化与传播提供了新视角。特别是ColKP3质粒在黏菌素压力下的异常转移现象,提示我们需要重新评估抗生素使用对环境微生物组的影响。
这项研究犹如一面镜子,映照出人类与微生物在这场"军备竞赛"中的脆弱平衡。当宠物美容店的废水都能培养出携带四种关键耐药基因的"超级细菌"时,我们是否应该重新思考抗生素管理的整体策略?在追求生活便利的同时,我们可能在不经意间为耐药菌的进化提供了完美的"训练场"。
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