《Veterinary Medicine and Science》：Genomic Insights Into Antimicrobial Resistance and Virulence of Enterococcus avium Strains From Bovine Mastitis in Some Selected Dairy Farms of Bangladesh
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背景：牛乳腺炎仍是威胁全球乳品生产与动物福利的主要疾病之一，多重耐药（MDR）病原菌的不断涌现严重削弱了常规抗菌治疗的效力，并使疾病控制策略更加复杂。禽肠球菌（Enterococcus avium）传统上在畜禽中研究较少，偶与乳腺炎相关，并可能带来人畜共患病与
背景：牛乳腺炎仍是威胁全球乳品生产与动物福利的主要疾病之一，多重耐药（MDR）病原菌的不断涌现严重削弱了常规抗菌治疗的效力，并使疾病控制策略更加复杂。禽肠球菌（Enterococcus avium）传统上在畜禽中研究较少，偶与乳腺炎相关，并可能带来人畜共患病与抗菌药耐药性（AMR）风险。目的：本研究旨在调查孟加拉国部分奶牛场中，来自牛奶、粪便和土壤的E. avium分离菌的流行率、AMR特征、毒力谱与基因组特征。方法：共采集并筛选110份牛奶、粪便和土壤样本，通过选择性培养与聚合酶链反应（PCR）分离E. avium；测定其对15种抗菌药物的表型敏感性；选取4株MDR E. avium分离菌（4M1、4S1、4F1、4F2）进行全基因组测序（WGS），以解析其在奶牛及相关环境中的基因组多样性、功能潜力、耐药组与毒力组。结果：E. avium总检出率为56.36%，其中牛奶样本最高（47.8%）。MDR流行率很高（93.5%），常见对磺胺类、呋喃妥因与苯唑西林耐药，而庆大霉素仍保持活性。基因组分析显示核心基因组保守、附属基因组元件可变，提示兼具进化稳定性与适应性潜力。与人类来源菌株的系统发育亲缘性凸显其人畜共患病风险。功能注释显示其代谢能力旺盛、环境感知能力强，并携带黏附相关毒力因子及多重细菌素基因簇。赋予多重药物外排、β-内酰胺类与氟喹诺酮类耐药的抗菌药耐药基因（ARGs）在各菌株间呈保守分布。结论：E. avium是研究菌株中普遍存在、基因组高度保守的乳腺炎病原体，具有显著毒力与AMR特征，突出其潜在人畜共患病风险，亟需基于同一健康（One Health）理念的监测策略。
牛乳腺炎作为全球乳制品产业中发病率最高、经济损失最重的疾病之一，不仅降低产奶量、改变乳品质，还因治疗成本增加而加重养殖负担。传统研究多聚焦于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和无乳链球菌等典型病原体，但近年来机会性微生物在乳腺内感染中的比例逐渐上升，使诊断、治疗与防控均趋于复杂。与此同时，抗菌药耐药性（AMR）问题日益严峻，在兽用抗菌药物使用密集、诊断与监管体系相对薄弱的中低收入国家尤其突出；多重耐药（MDR）菌株的出现削弱了常规疗法效果，并通过人畜共患、环境污染及食物链等途径威胁公共卫生，成为需以同一健康（One Health）框架统筹应对的“沉默的大流行”。
在此背景下，禽肠球菌（Enterococcus avium）逐渐受到关注。该菌为革兰阳性、耐逆性强的球菌，可定植于人和动物胃肠道并在多种环境中存活；除可引起脑脓肿、腹腔感染、心内膜炎和菌血症等严重人类感染外，也已从患乳腺炎奶牛的乳汁及环境中被分离，提示其兼具动物致病潜力与耐药基因储存库角色。然而，针对畜禽来源E. avium耐药谱、毒力基因库及适应性基因组特征的专门研究仍较匮乏。为填补这一知识空白，M. Nazmul Hoque等研究人员在《Veterinary Medicine and Science》发表了本研究，对孟加拉国加济布尔区（Gazipur district）45家小型奶牛场中临床型乳腺炎患牛及其周边样本进行了表型与基因组整合分析。
研究从110份牛奶、粪便与土壤样本中分离E. avium，经选择性培养、聚合酶链反应（PCR）及VITEK-2系统鉴定；对62株确认菌用纸片扩散法测定15种抗菌药物敏感性；并选取4株耐药谱广的MDR菌株（牛奶来源4M1、粪便来源4F1与4F2、土壤来源4S1）进行Illumina双端全基因组测序，结合16S rRNA系统发育、平均核苷酸一致性（ANI）、泛基因组、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路、综合抗菌药耐药数据库（CARD）耐药基因、毒力因子数据库（VFDB）毒力基因、PlasmidFinder质粒预测与BAGEL细菌素基因簇分析进行比较基因组学研究。
研究结果按主题可分为以下几点。
分离菌株的流行与表型特征。在营养琼脂、改良Edward培养基和血琼脂上，E. avium分别呈现圆形光滑白色、无色或灰白色典型菌落；革兰染色为阳性链状球菌。62株（56.36%）样本被确认为E. avium，其中牛奶29株（47.77%）、粪便15株（29.03%）、土壤18株（24.19%），牛奶中检出率最高。
抗菌药物敏感性与多重耐药。分离菌对呋喃妥因、磺胺类、萘啶酸耐药率较高，对苯唑西林、多西环素、四环素、亚胺培南、阿奇霉素和氨曲南也有较高耐药，而庆大霉素敏感率最高、仍具治疗潜力。93.54%的菌株被归为MDR，部分对多达11种药物耐药。
基因组特征与比较基因组学。4株测序菌基因组约4.2 Mb，GC含量39.1%，编码序列（CDS）约4130–4173个。各菌株核心基因组高度保守，ANI彼此达100%，与近缘人源E. avium参考株超过96%，并在16S rRNA系统发育树上与人源菌株聚簇，提示人畜生态关联。泛基因组分析识别出3528个核心基因家族、2538个壳层基因家族和3157个云雾状菌株特异性基因家族。
功能潜能、耐药组与毒力组。KEGG注释显示碳水化合物、氨基酸代谢及膜转运、信号转导相关基因丰富，赋予该菌营养获取与环境感知能力。所有菌株均携带Subtilosin A、UviB、Zoocin A等细菌素生物合成基因簇（BGCs），部分还携带Bovicin HJ50、Thermophilin 1277或Macedovicin，可能通过抑制竞争菌促进定植。耐药组包含多药及毒性化合物外排（MATE）与PmrA家族外排泵、Class C β-内酰胺酶及金属依赖β-内酰胺水解酶、gyrA/gyrB等基因，但未检出质粒复制子或质粒介导的耐药基因。毒力组共检出43–45个毒力因子基因（VFGs），以黏附相关基因为主，常见的有plr/gapA、eno、ecbA/fss3、lap、tuf、sdrC/sdrF；所有菌株均携带胆汁盐水解酶bsh，土壤株具有更宽的黏附素谱。
讨论指出，奶牛场作为人—动物—环境紧密联系的开放生态系统，为AMR基因和机会性病原体的持续存在与扩散提供了条件。E. avium表现出极高MDR表型，限制了经验性治疗选择，而庆大霉素的相对敏感为临床保留一线希望。基因组的高度保守与跨生态位分布提示其具备稳定适应能力；与人源菌株的近缘关系暗示人畜间生态关联与潜在人畜共患风险，但研究者强调，受限于单一场点和小样本，结论外推性不足，且表型与基因型的不完全吻合可能与测序覆盖度、数据库注释、染色质突变、调控及诱导表达有关，尚需更大规模采样与功能验证。
本研究结论指出，E. avium是孟加拉国奶牛场中新兴的MDR细菌，在牛奶、粪便和土壤分离菌中保持高度保守的基因组特征和显著表型耐药；其基因组中的ARGs、毒力决定簇、细菌素与代谢通路共同支持其在乳腺炎相关生态位中的适应性与持续存在能力。研究显示其与人源肠球菌存在系统发育亲缘关系，提示潜在公共卫生意义。这些发现强调，奶牛环境可能是临床相关耐药决定簇的潜在储存库，亟需基于同一健康理念的主动监测，并深入开展传播动力学与致病机制研究。
