恶唑烷酮耐药肠球菌在意大利猪屠宰场中的传播

《Frontiers in Microbiology》:Spread of oxazolidinone-resistant enterococci in an Italian pig slaughterhouse

【字体: 时间:2026年07月24日 来源:Frontiers in Microbiology 5.8

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  猪生产链是抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)传播的关键点,屠宰场作为交叉污染的潜在热点。苯丙醇类(phenicols)在兽医中的使用可能促进恶唑烷酮类(oxazolidinones)耐药性,后者是一类最后手段的抗生素。

  
猪生产链是抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)传播的关键点,屠宰场作为交叉污染的潜在热点。苯丙醇类(phenicols)在兽医中的使用可能促进恶唑烷酮类(oxazolidinones)耐药性,后者是一类最后手段的抗生素。本研究调查了意大利中部一个猪屠宰场中恶唑烷酮耐药肠球菌(oxazolidinone-resistant enterococci)的存在情况,分析了376份样本,其中25.8%检测出对氟苯尼考(florfenicol)耐药的肠球菌属(Enterococcus spp.)。在屠宰日结束时收集的环境样本比之前收集的样本显示出更高的污染水平。对42株粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)分离株的聚合酶链式反应(PCR)分析揭示了optrA基因的高流行率,其次是poxtA和cfr(D)。数据表明对四环素(tetracycline)和红霉素(erythromycin)的耐药率很高,与现有文献一致。利奈唑胺(linezolid)耐药性在73.8%的分离株中观察到,而未检测到万古霉素(vancomycin)耐药性。全基因组测序(whole genome sequencing, WGS)分析揭示了多样的序列型(sequence types, STs)、复杂的耐药组(resistomes)、多种毒力因子(virulence factors),以及携带cfr/cfr(D)、optrA和poxtA的遗传元件的显著变异性。这些决定簇通常位于质粒上,并与其他抗生素和重金属耐药基因共定位,这可能通过共选择机制(co-selection mechanisms)促进其持久性和传播。总体而言,研究结果强调了猪生产链中恶唑烷酮耐药肠球菌的广泛存在及其在不同生产阶段的潜在循环。综合方法——包括在畜牧业中谨慎使用抗生素、屠宰场良好的卫生实践以及提高对该问题的认识——对于减轻抗菌药物耐药性沿食品生产链的传播至关重要。
抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)是全球公共卫生的重大挑战,猪生产链被认为是AMR出现和传播的关键节点,而屠宰场则是交叉污染的热点区域。恶唑烷酮类(oxazolidinones)如利奈唑胺(linezolid)是治疗多重耐药肠球菌感染的最后手段抗生素,但兽医中苯丙醇类(phenicols)的使用可能通过共选择机制促进恶唑烷酮耐药性的扩散。尽管已有研究在食品动物中检测到利奈唑胺耐药肠球菌,但关于猪屠宰场中相关耐药菌的分布、遗传特征及传播风险的数据仍有限。为此,研究人员在意大利中部一个日处理2500头猪的屠宰场开展了为期一年的纵向研究,旨在评估恶唑烷酮耐药肠球菌的发生率及其潜在公共健康风险。该研究发表于《Frontiers in Microbiology》。

研究人员采用纵向采样方案,于2023年4月至2024年3月每季度一次(共四次)从屠宰场采集376份样本,包括盲肠内容物、胴体拭子及环境样本(屠宰前、后及待宰区)。通过微生物培养(含氟苯尼考(florfenicol)的Slanetz–Bartley琼脂)筛选耐氟苯尼考肠球菌,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)鉴定菌种,并对42株代表性粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)分离株进行微量肉汤稀释法药敏试验、PCR检测耐药基因(optrA、poxtA、cfr/cfr-like)及全基因组测序(WGS,Illumina MiSeq与Oxford Nanopore MinION混合组装)。生物信息学分析包括多位点序列分型(MLST)、耐药组(ResFinder)、毒力因子(VirulenceFinder)、质粒鉴定(PlasmidFinder)及遗传元件比较。

**Isolation, distribution of isolates and detection of oxazolidinone resistance genes in florfenicol-resistant enterococci**
通过微生物培养,376份样本中97份(25.8%)检出耐氟苯尼考肠球菌,四个季度均有检出,无季节性趋势。环境样本中,屠宰后采集的样本污染率(26.1%)显著高于屠宰前(8%),表明屠宰活动促进了耐药菌在环境中的扩散。盲肠样本中肠球菌种类多样,而胴体及环境样本中粪肠球菌占优势(67.3%和54.0%),提示其更强的环境持久性。对42株分离株的PCR检测显示,33株粪肠球菌中30株单独携带optrA基因,2株同时携带optrA与poxtA及cfr,1株携带optrA与cfr;8株屎肠球菌均携带poxtA,1株同时携带optrA。optrA在粪肠球菌中高度流行,poxtA主要见于屎肠球菌。

**Antimicrobial susceptibility profiles and linezolid resistance genes content**
药敏试验显示,所有分离株对万古霉素和达托霉素敏感。高耐药率出现在四环素(92.9%)、氯霉素(90.5%)、利奈唑胺(73.8%)和红霉素(71.4%),近三分之一(28.5%)对环丙沙星耐药。利奈唑胺耐药主要与optrA基因相关,且多数耐药基因位于质粒或其他可移动遗传元件上,提示水平基因转移的重要作用。

**Genomic analysis**
全基因组测序及组装质量良好,基因组大小2.5–3.2 Mb。MLST分析显示粪肠球菌存在24种序列型(STs),包括已报道的动物/食品相关克隆(如ST59、ST21、ST16)及临床高风险克隆(如ST480、ST476),同时发现稀有STs(如ST500、ST843)。屎肠球菌有8种STs。耐药组分析揭示复杂耐药谱,包括氨基糖苷类、大环内酯类、林可酰胺类、四环素类、苯丙醇类及恶唑烷酮类耐药基因;几乎所有分离株携带多种毒力因子(如黏附素、表面蛋白、生物膜形成相关基因)。未检测到23S rRNA或L3/L4核糖体蛋白突变。

**Genetic elements carrying oxazolidinone resistance genes**
对携带optrA/poxtA/cfr的遗传元件分析发现,多数已报道于其他来源(如瑞士、法国、中国、韩国等),包括质粒p1818-c、pAT47b-b、p17-318_1、pEgFS4-2等,以及转座子Tn6674。此外,研究人员鉴定出两个新质粒:pV1993-optrA(83,681 bp,与瑞士宠物食品来源质粒pAT40a-b相似)和pV2545-optrA(65,601 bp,由荷兰未知来源质粒与意大利野猪来源质粒pV1676-optrA融合而成)。这些遗传元件常携带多种抗生素及重金属耐药基因,可能通过共选择机制促进其持久性与传播。

**结论**
本研究提供了关于猪屠宰时盲肠内容物、屠宰场环境及胴体上恶唑烷酮耐药肠球菌携带情况的重要见解。在健康猪的肠道中发现了高流行率的恶唑烷酮耐药肠球菌,这可能与农场中氟苯尼考的使用有关。环境采样表明,屠宰过程中屠宰场设施被污染,尽管日终清洁消毒程序通常能有效降低污染。值得注意的是,近三分之一的胴体被污染,提示对公共健康存在潜在风险。在不同地理区域和宿主中描述的高风险克隆携带多种抗菌药物耐药及毒力基因,凸显了恶唑烷酮耐药肠球菌的广泛分布及其在“One Health”框架中的潜在重要性。令人担忧的是,在多种来源的克隆中发现相同的optrA/poxtA遗传平台,表明相关耐药决定簇在不同生态位间循环,尽管本研究未调查传播途径。总体而言,这些发现表明猪生产链可能有助于恶唑烷酮耐药肠球菌的维持和循环,需要进一步研究其传播动态及潜在公共健康意义。屠宰场在食品链中发挥关键作用,是抗菌药物耐药性传播的热点。综合方法——包括在畜牧业中谨慎使用抗生素、良好的卫生实践以及提高对该问题的认识——对于减轻抗菌药物耐药性沿食品生产链的传播至关重要。未来研究应采纳“One Health”方法,整合动物、食品、环境和人类数据,以更好地理解传播动态并量化这些耐药菌的公共健康相关性。
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