巴西华丽军舰鸟携带blaCTX-M-15的ESBL大肠杆菌检测及其“One Health”意义

本研究发现巴西Cagarras群岛的华丽军舰鸟（Fregata magnificens）携带产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）大肠杆菌，其携带的blaCTX-M-15基因位于与人类临床分离株高度相似的IncB/O/K/Z质粒上。该研究从“One Health”视角揭示环境与人类健康间的紧密联系，强调海鸟可作为抗菌素耐药性（AMR）传播的重要哨兵，为耐药基因的环境扩散机制提供了关键证据。

　　

引言

抗菌素耐药性（AMR）已成为全球公共卫生的重大威胁，而环境与野生动物在耐药基因传播中的作用日益受到关注。华丽军舰鸟（Fregata magnificens）作为一种广泛分布于热带及亚热带沿海地区、具有长距离移动能力的海鸟，其与人类活动区域的交集使其成为研究环境中AMR传播的理想哨兵物种。本研究聚焦于巴西里约热内卢沿岸的Cagarras群岛，试图探究该区域海鸟中是否携带产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）的大肠杆菌，尤其关注其基因背景、耐药表型及可能传播机制。

材料与方法

研究在Cagarras群岛自然纪念碑区域开展，具体采样点为Redonda岛。2023年10月，研究团队采集了15只华丽军舰鸟的泄殖腔拭子样本。样本经Cary Blair培养基保存并在48小时内处理。细菌分离采用添加头孢曲松（2μg/mL）的MacConkey琼脂，阳性分离株通过MALDI-TOF MS质谱进行种属鉴定。药敏试验采用Kirby-Bauer纸片扩散法，检测多种抗生素包括β-内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类等。ESBL基因（bla_CTX-M、bla_TEM、bla_SHV）的筛查通过PCR完成，并使用阳性对照菌株进行验证。

为进一步解析菌株遗传背景，研究采用Illumina和Oxford Nanopore平台进行全基因组测序（WGS），并通过混合组装获得高质量基因组。注释与分析包括血清分型（SerotypeFinder）、质粒复制子分型（PlasmidFinder）、多位点序列分型（MLST）以及耐药基因识别（ResFinder）。系统发育分析基于核心基因组单核苷酸多态性（SNP），使用最大似然法构建进化树以明确分离株的遗传地位。

结果

在15只华丽军舰鸟中，从一只成年雌鸟泄殖腔样本中分离到一株头孢曲松耐药的大肠杆菌（检出率为6.6%）。该菌经鉴定为序列型ST5614，血清型O27:H14，且携带bla_CTX-M-15基因。药敏试验显示，该菌对多种抗生素耐药，包括四环素、萘啶酸、复方新诺明、克林霉素、环丙沙星、头孢曲松及头孢他啶。

全基因组分析进一步揭示，bla_CTX-M-15位于一个126,204 bp的IncB/O/K/Z质粒（命名为p99RCEF_blaCTX-M-15）上。该质粒除bla_CTX-M-15外，尚携带多个耐药基因，包括tet(A)、sul1、sul2、mph(A)、qnrS1、mrx(A)、aph(3'')-Ib、aph(6)-Id、ant(3'')-Ia等，介导对四环素、磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类及氨基糖苷类药物的耐药。比较基因组学显示，该质粒与先前报道于人类及动物源分离株的IncB/O/K/Z质粒（如来自德国、瑞士的人源大肠杆菌及中国肾移植患者沙门氏菌分离株的质粒）具有高度同源性和结构保守性。

系统发育分析表明，该海鸟源大肠杆菌（99RCEF）在ST5614型菌株中处于基底部，与其他来源（人类、牲畜、环境）的菌株遗传距离较远，提示其可能具有独特的进化路径和生态适应背景。

讨论

本研究在巴西海鸟中首次检出携带bla_CTX-M-15的ESBL大肠杆菌，其耐药质粒与人类临床分离株高度相似，凸显了环境与人类健康间的密切联系。海鸟作为可长距离移动的物种，可能通过摄食或接触受污染的水体及渔业废弃物，获取并传播耐药菌株。尤其Cagarras群岛毗邻受污水排放严重影响的Guanabara湾，环境中持续存在的抗菌素压力可能进一步促进耐药基因的选择与传播。

该菌株所携带的IncB/O/K/Z质粒在以往海鸟研究中较为罕见，常见于人类及家畜源耐药菌，暗示可能存在跨物种传播事件。此外，血清型O27:H14在野生海鸟中的报道极为有限，可能反映该菌株在特定生态环境中的适应与演化。

结论与展望

本研究从“One Health”角度揭示了海鸟作为环境AMR监测哨兵的重要性，证实了耐药基因bla_CTX-M-15可通过质粒介导在不同宿主与环境间传播。结果强调，需加强对沿海生态环境及野生动物中耐药菌的监测，尤其是在人类活动频繁的区域。未来的研究应扩大样本量、拓展地理范围，并结合移动生态学数据，更全面评估海鸟在全球AMR传播中的实际作用。