西班牙东南部环境中单核细胞增生李斯特菌I系克隆的优势分布:从废水、反刍动物到自然生态系统的多环境追踪研究

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:Environmental Microbiology 4

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  这篇研究通过大规模纵向调查,揭示了单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)在废水、反刍动物农场、自然环境和食品加工环境中的分布规律。研究发现,高毒力I系菌株(82.9%)主导宿主相关环境(如废水和农场),而II系(74.1%)更适应食品加工环境。通过全基因组测序(WGS)和核心基因组多位点序列分型(cgMLST),研究者发现5%的菌株克隆类型(CTs)在不同环境间交叉传播,并鉴定出26个持久性克隆。该研究为理解李斯特菌生态适应性和防控提供了关键数据。

  

引言

单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)是一种兼性胞内病原体,可引发人和动物的李斯特菌病,病死率高达18.1%。本研究通过多环境采样(废水、反刍动物农场、自然环境和食品加工厂)结合基因组学分析,揭示了其生态分布与进化特征。

材料与方法

研究历时4年(2019-2023年),采集了1490份环境样本和7395份食品加工样本。采用半弗雷泽和弗雷泽肉汤富集培养,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和WGS鉴定菌株。基因组分析基于Pasteur研究所的BIGSdb-Listeria平台,涵盖毒力岛(LIPI-1/3/4)、消毒剂抗性基因(bcrABC、emrC)等244个位点。

结果

  1. 1.

    生态分布差异

    非致病性李斯特菌(如L. innocua)在自然环境中占比更高(3.3:1),而L. monocytogenes在宿主相关环境(废水和反刍动物粪便)中检出率显著更高(42.7% vs. 4.2%)。

  2. 2.

    谱系分化

    高毒力I系(携带LIPI-3/4和完整inlA)在废水和农场中占82.9%,而II系(含inlA无义突变)主导食品加工环境(74.1%)。CC121(II系)在鱼类产品中占比高达60%,而CC9和ST213(I系)偏好肉类。

  3. 3.

    跨环境传播

    cgMLST分析发现13个CTs在废水和食品厂间交叉检出,如L1-SL213-ST213-CT1846在肉类加工厂持续存在4年,提示环境-食品链传播风险。

  4. 4.

    季节性规律

    食品加工环境中夏季检出率最高(p<0.05),而农场和废水中冬季更易检出,与人类病例季节分布一致。

讨论

研究揭示了I系菌株通过废水排放和反刍动物粪便进入自然环境的传播路径,而II系通过消毒剂抗性基因(如SSI-2)适应食品工业。持久性克隆(如CC121)的跨厂传播提示需加强环境监测。

结论

该研究为李斯特菌的"宿主-环境-食品"传播模型提供了基因组证据,建议针对不同谱系制定差异化防控策略,如对食品厂II系强化消毒,对农场I系加强粪便管理。

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