《International Journal of Antimicrobial Agents》:Genomic epidemiology and resistance determinants of
Pseudomonas aeruginosa in bronchiectasis across China: A multicentre study
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•支气管扩张症相关的铜绿假单胞菌呈广泛多克隆性。•氟喹诺酮类耐药现象显著,gyrA/gyrB/parC/parE变异频繁。•碳青霉烯酶基因罕见,且98.1%的亚胺培南耐药分离株存在oprD变异。•黏液型分离株的mucA变异频率高于非黏液型分离株。•毒力基因广泛检出,exoS与
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支气管扩张症相关的铜绿假单胞菌呈广泛多克隆性。
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氟喹诺酮类耐药现象显著,gyrA/gyrB/parC/parE变异频繁。
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碳青霉烯酶基因罕见,且98.1%的亚胺培南耐药分离株存在oprD变异。
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黏液型分离株的mucA变异频率高于非黏液型分离株。
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毒力基因广泛检出,exoS与exoU呈现近乎互斥的关系。
引言
支气管扩张症是一种以反复发作和持续性气道感染为特征的慢性呼吸道疾病。患者通常表现为慢性咳嗽、咳痰及持续性气道炎症[1]。2024年的一项Meta分析报告显示其患病率呈上升趋势,全球估计每10万人中有680例,中国每10万人中有759例[2]。铜绿假单胞菌常在支气管扩张症患者痰液中被分离到,且这些患者中细菌长期定植很常见[3]。慢性气道铜绿假单胞菌感染持续与成人支气管扩张症患者加重频率增加、住院率上升及死亡率增高相关[4]。
治疗具有挑战性,因为铜绿假单胞菌的耐药性是多因素性的,反映了固有耐药屏障、影响药物靶点和通透性途径的染色体改变,以及较少见的移动耐药基因获得[5,6]。在急性感染期间,III型分泌系统(T3SS)是一个关键的毒力决定因子,可递送ExoS或高度细胞毒性的磷脂酶ExoU等效应子,这些效应子可引起宿主细胞膜快速破裂并加重炎症性组织损伤[7,8]。在慢性气道感染中,铜绿假单胞菌常采取生物膜生活方式,并可能发生黏液型转化,这种状态与藻酸盐过度产生相关,且通常伴有mucA失活变异,这些变异可促进感染持久存在并降低抗菌药物疗效[9]。
尽管支气管扩张症相关的铜绿假单胞菌具有重要的临床意义,但目前关于其群体结构和耐药决定因子的多中心大规模数据仍然有限[10,11]。在本研究中,我们对来自多个地区、成人生支气管扩张症的306株铜绿假单胞菌分离株进行了整合基因组与表型分析。通过表征其群体结构、抗菌药物敏感性、抗菌药物耐药基因和毒力基因谱,以及氟喹诺酮类和碳青霉烯类非敏感相关的关键染色体决定因子,本研究结果提供了一个多中心基因组流行病学框架,以支持监测并为支气管扩张症的抗菌治疗优化提供依据。
各节摘要
伦理声明
2019年1月至2021年11月期间,从中国13个省份29所三级医院就诊的18–75岁支气管扩张症患者中收集了首次非重复痰液铜绿假单胞菌分离株。对于在不同时间点收集到分离株的患者,本研究仅纳入首个分离株。仅保留实验室标识符,不包含任何个人身份信息或临床记录。研究方案获得了伦理委员会的批准。
样本与地区分布
本研究共纳入306株铜绿假单胞菌分离株,其中68.6%为黏液型,31.4%为非黏液型。在分离株中,38.2%来自男性患者,61.8%来自女性患者。分离率最高的五个省份为上海(19.0%)、广东(14.4%)、江苏(14.4%)、河南(13.7%)和湖南(10.5%)(图1A)。
基因组组装
草图基因组的平均大小为6,375,676 bp,平均G+C含量为66.36%。组装结果每株基因组中位数包含59个contigs,中位N50为
讨论
在本多中心收集的306株成人生支气管扩张症相关铜绿假单胞菌分离株中,基于重组过滤后的核心基因组SNP系统发育树,该群体呈广泛多克隆性和遗传异质性,未见明显的地理或表型特异性聚类。氟喹诺酮类耐药最常见(左氧氟沙星41.5%,环丙沙星39.2%),黏液型分离株的环丙沙星MIC更高,而非黏液型分离株的培南MIC更高。ResFinder筛查显示广泛的抗菌
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