ST469沙门氏菌里斯本血清型中blaTEM-1相关耐药模块的遗传结构与传播潜力

《Food Research International》：Genetic architecture and transmission potential of the bla TEM-1-associated resistance module in ST469 Salmonella Rissen

　　

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  ST469 Salmonella Rissen分离株来源于不同的地理区域和生态来源，其抗菌抗性基因谱在菌株间存在异质性。
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  移动遗传元件驱动了ST469 Salmonella Rissen中抗菌抗性基因模块的演化。
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  间接证据支持外膜囊泡（OMV）介导的与bla_TEM-1相关的DNA的非经典转移。

引言

Salmonella是全球最重要的食源性病原体之一，对公共卫生和食品安全构成严重威胁（Haraga et al., 2008; Stanaway et al., 2019）。近年来，Salmonella Rissen在食品链的多个阶段以及临床样本中均被检测到，表明其具有广泛的生态分布和跨宿主传播能力（Elbediwi et al., 2021; Prasertsee et al., 2019; Xu et al., 2020）。随着抗菌药物在临床和畜牧业生产中的广泛使用，多重耐药的Salmonella Rissen逐渐出现，大大增加了感染治疗的复杂性，并加重了相关的疾病负担（Hernando-Amado et al., 2019）。来自多个地区的流行病学监测显示，在几项针对人源和食源性Salmonella的大规模调查中，Salmonella Rissen的比例低于优势血清型，如Salmonella Enteritidis、Salmonella Typhimurium和Salmonella Derby。例如，在台湾2017至2018年间收集的6861株人源Salmonella分离株中，Salmonella Rissen占0.5%，而Salmonella Enteritidis占33.9%，Salmonella Typhimurium占18.0%（Chiou et al., 2023; Guo et al., 2023; Li et al., 2025）。这种相对较低的流行率及其来源分布是否与特定谱系的遗传背景有关，仍有待进一步研究。因此，对特定Salmonella Rissen谱系的基因组调查不仅有助于阐明临床分离株中抗菌抗性（AMR）传播的遗传基础，还能从“同一个体健康”（One Health）视角为Salmonella Rissen的抗性风险评估和综合监测提供依据（Gerner-Smidt et al., 2019）。

以往的研究表明，Salmonella中抗菌抗性的出现和传播不仅与获得性抗性基因的积累有关，还与移动遗传元件（包括插入序列、转座子、质粒和噬菌体）介导的基因捕获、重排和转移有关（Partridge et al., 2018）。其中，β-内酰胺酶基因bla_TEM在肠杆菌科成员中广泛分布，经常嵌入于可动员的遗传环境中，并可能与其它抗性决定因子一起出现，形成局部抗性模块（García et al., 1995）。然而，抗性基因的遗传环境、相关移动遗传元件的组成及其传播潜力在不同血清型和序列型（ST）之间存在差异。因此，有必要在特定谱系层面进行进一步研究。迄今为止，Salmonella Rissen ST469谱系的分子流行病学尚未得到充分的表征，特别是关于其系统发育背景、在不同来源中的分布、抗菌抗性基因谱的变化以及bla_TEM相关抗性区域的局部遗传结构和动员潜力。此外，虽然外膜囊泡（OMVs）已被广泛报道为细菌间交流的重要途径（Fulsundar et al., 2014; Rumbo et al., 2011），但Salmonella Rissen OMV是否携带抗菌抗性相关DNA以及它们是否可能促成抗性基因的非经典传播，仍很大程度上未受探索（Sartorio et al., 2021）。

因此，本研究重点关注了3株临床分离的ST469 Salmonella Rissen分离株，并纳入了17个公开可用的基因组作为比较数据集，以表征它们的系统发育关系、抗菌抗性基因谱和移动遗传元件的组成。在此基础上，我们具体表征了bla_TEM-1相关区域的局部遗传结构，并通过接合试验评估了相关抗性决定因子在细胞间的可转移性。我们还进一步进行了长读长基因组分析和移动遗传元件预测，以评估可能导致观察到的转移的经典遗传载体。最后，利用代表菌株GD29检测了OMVs内与bla_TEM-1相关的DNA，并探索了OMVs促成该抗性区域非经典转移的可能性。本研究旨在通过比较基因组学和实验验证，表征ST469 Salmonella Rissen中与bla_TEM-1相关的抗性区域的遗传特征和传播潜力，从而为抗菌耐药食源性Salmonella的风险评估和跨来源监测提供依据。

章节摘要

菌株收集与分离

本研究使用的菌株来自我们研究小组此前进行的一项Salmonella分子流行病学调查（Xiao et al., 2024）。从2017年到2021年，我们从上海、浙江、江苏及其他地区共收集了282株Salmonella分离株，包括来自畜牧业养殖环境、动物、食品产品和临床患者的分离株。这些分离株的流行病学和分子特征已在我们的报告中

ST469 Salmonella Rissen的系统发育关系和来源分布

本研究共纳入20株ST469 Salmonella Rissen分离株，包括本研究中获得的3株临床分离株（GD9、GD29和SD83）以及从NCBI数据库中检索到的17个公开可用基因组。这些分离株于2002年至2025年间收集，来源包括人源（n = 7）、动物源（n = 9）、食品源（n = 3）和环境源（n = 1）。这些分离株来自八个国家；其中来自中国的分离株进一步分布于

讨论

本研究将3株临床ST469 Salmonella Rissen分离株与公开可用的基因组结合起来，对其系统发育背景、抗菌抗性基因谱、移动遗传元件以及bla_TEM-1相关抗性区域的传播潜力进行了全面调查。结果表明，来自不同来源的ST469分离株散布在系统发育树上，而它们的抗菌抗性基因谱和移动遗传元件

结论

本研究表明，来自不同来源背景的ST469 Salmonella Rissen分离株表现出一定程度的系统发育相关性，而它们的抗菌抗性基因谱和移动遗传元件组成则表现出明显的菌株间异质性。进一步分析表明，bla_TEM-1位于包含Tn1331和其他转座相关元件的局部遗传区域内，并且能够从供体菌株转移到遗传背景中

CRediT作者贡献声明

朱学媛：写作–审阅与编辑，写作–初稿，指导，软件，资源，项目管理，方法论，调查，正式分析，数据管理。王雨迪：写作–初稿，验证，软件，方法论。何婉婷：软件，资源。陈慧敏：调查。王倩：方法论。张韬韬：方法论。胡英：方法论。程佩佩：方法论。程宇：方法论。董青丽：方法论，软件。肖琳琳：软件，

知情同意声明

无需声明。

机构审查委员会声明

无需声明。

伦理声明

本研究遵循2013年修订的《赫尔辛基宣言》原则，并已获得上海市奉贤区中心医院（上海交通大学附属第六人民医院南院）医学伦理委员会批准（批准号：SL2024-KY-22-01）。本研究的开展符合当地法律和机构要求。

资金

本研究由中国国家重点研发计划（资助号：2024YFE0102600）、上海市卫生健康系统重点学科建设课题（资助号：2024ZDXK0063）以及上海市奉贤区中心医院研究课题（资助号：YJKT-25-01-002）资助。

利益冲突声明

作者声明，他们没有任何已知的竞争经济利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所报道的工作。

致谢

我们感谢上海交通大学附属第六人民医院南院为本研究提供的实验室和政策支持。

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