孟加拉国水牛鼻腔拭子中多杀性巴氏杆菌的流行率、分子鉴定及抗菌药物耐药性特征

《MicrobiologyOpen》:Prevalence, Molecular Identification, and Antimicrobial Resistance Traits of Pasteurella multocida Isolated From Nasal Swabs of Buffaloes in Bangladesh

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月02日 来源:MicrobiologyOpen 3.6

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  多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)是一种重要的水牛呼吸道细菌病原体,可能给畜牧业造成重大经济损失。然而,关于其在孟加拉国的流行率、风险因素和抗菌药物耐药性模式的数据尚缺乏。本研究为横断面研究,共纳入来自孟加拉国七个地点的400头水牛的

多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)是一种重要的水牛呼吸道细菌病原体,可能给畜牧业造成重大经济损失。然而,关于其在孟加拉国的流行率、风险因素和抗菌药物耐药性模式的数据尚缺乏。本研究为横断面研究,共纳入来自孟加拉国七个地点的400头水牛的鼻拭子样本。采用培养法进行分离,并通过聚合酶链反应(PCR)进行确认。利用逻辑回归分析探讨感染与风险因素之间的关联;采用纸片扩散法测定抗生素敏感性。通过皮尔逊相关分析评估共耐药模式。基于培养法的P. multocida流行率为12.25%,而PCR确认的流行率为7.25%;所有PCR阳性分离株均为荚膜B型,不同地区流行率存在显著差异。有呼吸道症状的水牛感染几率显著更高(OR=8.88,p<0.001),年龄在1–3岁的年轻动物比更年幼者更易感,但性别与感染无显著关联。抗菌药物敏感性测试显示分离株表现出高水平的抗生素耐药性,尤其对氨苄西林(96.55%)、土霉素(93.10%)和青霉素G(89.65%)耐药。相比之下,头孢克肟(93.10%)和阿奇霉素(68.96%)仍保持较高的有效性。β-内酰胺类、四环素类和氨基糖苷类药物之间的耐药性呈正相关。这些发现表明,多重耐药(MDR)的P. multocida B型正在孟加拉国的水牛中传播,凸显了加强监测、合理使用抗菌药物以及实施综合控制策略的必要性。

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一、研究背景与目的

多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)是全球范围内一种常见的水牛呼吸道致病菌,可引起出血性败血症(HS)或肺炎型巴氏杆菌病,给畜牧业带来重大经济损失。在孟加拉国,水牛养殖对农村经济和蛋白质供应至关重要,但兽医基础设施薄弱、生物安全措施不足以及新兴传染病等问题严重制约了产业发展。尽管该病原体在亚洲尤其是孟加拉国经常引发疫情,但针对该国水牛群中P. multocida的鼻部携带情况、分子特征及其对抗菌药物耐药性(AMR)的系统性数据十分匮乏。既往研究多集中于粪便携带、乳腺炎或混合物种调查,水牛样本量有限,且缺乏大规模的分子鉴定工作。因此,研究人员开展此项研究,旨在确定孟加拉国特定区域水牛鼻拭子中P. multocida的流行率,利用分子技术验证其身份,并分析其抗生素敏感性谱,以期为扩大诊断、治疗和管理水牛呼吸道感染提供基础数据,并助力国家层面的AMR监测计划。

二、研究方法概述

本研究是一项横断面调查,于2023年9月至2024年8月期间,在孟加拉国锡尔赫特县的六个乡(Zakiganj、Companiganj、Fenchuganj、Golapganj、Gowainghat和Jaintapur)以及诺阿卡利的Hatia乡(Swarna Dweep)共七个地点进行。研究人员无菌采集了400头不同年龄、性别和健康状况水牛的鼻拭子样本。主要关键技术方法包括:
  1. 1.
    细菌分离与表型鉴定:将样本在选择性脑心浸液肉汤中富集后,基于菌落形态、革兰氏染色和生化特性进行初步鉴定。
  2. 2.
    分子确认与荚膜分型:提取基因组DNA,使用Pasteurella特异性引物(KMT1T7/KMT1SP6)进行聚合酶链反应(PCR)分子确认,随后利用特异性引物(KTT72/KTSP61和CAPE/CAPE)进行荚膜B型和C型的PCR分型。
  3. 3.
    抗菌药物敏感性测试(AST):采用Kirby-Bauer纸片扩散法,在Mueller-Hinton琼脂上进行,抑菌圈直径依据临床和实验室标准协会(CLSI)指南判读。多重耐药(MDR)定义为对三个或以上抗生素类别不敏感。
  4. 4.
    数据分析:使用R语言进行统计分析,包括卡方检验、逻辑回归分析和皮尔逊相关分析。

三、研究结果

3.1 P. multocida的流行率
在400份鼻拭子样本中,通过细菌培养和生化筛选检出49份阳性,其中29份经PCR靶向KTT72和KTSP61基因确认。PCR确认的流行率为7.25%(95% CI: 4.91–10.25),而基于培养和生化筛选的流行率为12.25%。
3.2 P. multocida的地理分布
各研究区域的流行率存在差异。培养法检测结果显示,流行率从Golapganj的7.55%到Zakiganj的19.64%不等。分子确认结果显示,Companiganj未检出阳性(0.00%),而Zakiganj最高(14.29%)。所有PCR阳性分离株均被归类为P. multocida荚膜B型感染。
3.3 流行病学变量与分子流行率的关联
年龄方面,1–3岁水牛的P. multocida流行率最高(9.78%),其感染几率显著高于小于1岁的水牛(OR=3.94, p=0.031);大于3岁的水牛感染几率无显著差异。性别方面,雄性水牛流行率(8.79%)略高于雌性(5.96%),但无统计学显著关联。呼吸健康状况方面,有呼吸道症状的水牛流行率高达18.48%,显著高于健康水牛的2.49%(OR=8.88, p<0.001)。
3.4 P. multocida的AMR模式
抗菌药物敏感性测试显示,分离株对氨苄西林(AMP)的耐药率最高(96.55%),其次为土霉素(OTC)(93.10%)和青霉素G(PCG)(89.65%)。对链霉素(79.31%)、磺胺甲噁唑-甲氧苄啶(65.52%)、庆大霉素(GEN)(55.17%)和氯霉素(51.72%)也表现出较高耐药率。相比之下,头孢克肟(CFM)的敏感率最高(93.10%),阿奇霉素的敏感率为68.96%。
3.5 AMR模式的相关性分析
皮尔逊相关分析揭示了显著的耐药性共现模式。PCG与AMP之间存在强正相关(r=0.81, p<0.001),表明β-内酰胺类药物间高度交叉耐药。GEN与OTC之间存在强相关性(r=0.80, p<0.001)。AMP与OTC(r=0.69, p<0.01)以及AMP与链霉素(r=0.56)也存在中等至强的相关性。CFM与GEN之间观察到罕见的负相关(r=?0.40)。

四、讨论与结论

讨论总结:本研究发现PCR确认的P. multocida流行率(7.25%)低于培养法(12.25%),这可能反映了细菌载量、DNA质量或PCR抑制物的影响,表型鉴定也可能存在局限性。与其他地区的研究相比,本研究的流行率处于中等水平,可能与免疫程序不力、诊断延迟和抗生素治疗不足有关。地理分布差异可能归因于各地管理和卫生条件的差异。有呼吸道症状的水牛感染几率高出约九倍,证实了P. multocida作为呼吸道病原体的作用。1–3岁水牛感染风险增加,可能与断奶、运输、环境变化等应激因素导致免疫力下降有关。母源抗体可能保护了一岁以下犊牛。性别并非独立的感染风险决定因素。抗菌药物敏感性测试结果表明,常用的一线经验性抗生素(如AMP、OTC、PCG)已面临极高耐药率,这很可能源于长期、不规范的使用所施加的选择压力。相比之下,头孢克肟(CFM)和阿奇霉素仍保持较好效果,但需谨慎使用以避免耐药性快速发展。耐药性间的强正相关性表明,耐药基因可能位于可移动遗传元件上,在抗生素压力下被共同选择。研究局限性在于仅进行了分子鉴定和荚膜分型,未开展毒力基因谱、多位点序列分型或全基因组测序等更深层次的基因型研究,且AMR分析仅限于表型方法,未鉴定相关基因或可移动遗传元件。
研究结论翻译:本研究详细阐述了孟加拉国水牛群中P. multocida的流行率、风险因素及相关抗生素耐药性。通过培养和分子鉴定,证明了P. multocida是一种重要的呼吸道病原体。地理差异凸显了管理技术、卫生实践和地方饲养方式对疾病发生的影响。呼吸道症状与感染之间的密切关联强调了早期识别和治疗的重要性。年龄和性别并非最重要因素,但1–3岁水牛明显更易感,表明该群体属于高风险类别。这些结果表明,针对性的预防干预措施,如在高风险期进行疫苗接种和改善管理,可大幅减轻疾病负担。P. multocida分离株普遍存在的多重耐药(MDR)现象是一个重大关切,尤其是对青霉素G(PCG)、氨苄西林(AMP)和土霉素(OTC)等常用抗生素。相关性研究发现多种共耐药模式,表明耐药决定因子很可能相互关联并被共同选择,这使得有效治疗变得极为困难。即使头孢克肟(CFM)和阿奇霉素仍然相当有效,也必须谨慎使用。所有数据均表明,迫切需要加强抗菌药物管理、在治疗前进行系统性药敏试验,并强化生物安全和免疫接种计划。为了控制巴氏杆菌病并防止耐药P. multocida菌株在水牛生产系统中传播,必须将分子诊断与AMR监测相结合。

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