《Frontiers in Microbiology》：Genetic characterization of gut-associated Clostridium perfringens isolates from Austrian animals using a combination of established and novel methods
编辑推荐：
引言：产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens，C. perfringens）是肠道微生态的一种病原共生菌（pathobiont），可导致严重的全身性和肠道疾病。C. perfringens可定殖于多种宿主和环境生态位，这被认为是其基因组较
引言：产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens，C. perfringens）是肠道微生态的一种病原共生菌（pathobiont），可导致严重的全身性和肠道疾病。C. perfringens可定殖于多种宿主和环境生态位，这被认为是其基因组较大、鸟嘌呤-胞嘧啶（GC）含量较低以及核心基因组小而稳定的理论原因。目前已描述超过20种推定毒力因子，但所用分型方案仅涵盖其中6种。流行病学分析较为有限，且据研究人员所知，这是针对奥地利开展的首项研究。此外，C. perfringens常携带针对不同抗生素类别的一个或多个抗生素耐药相关基因（AMR基因）。
方法：研究人员评估了一种新型DNA微阵列（DNA microarray）——靶向15个C. perfringens相关基因——并与已发表的多重PCR（n=143）及全基因组序列（Whole Genome Sequences，WGS）的in silico分析（n=20）进行比较。进行了多位点序列分型（Multi Locus Sequence Typing，MLST）（n=124），使用goeBURST算法分析结果，并构建了最大似然树。将本研究的基因组与公开可用的基因组（n=44）进行AMR基因的in silico分析。
结果：DNA微阵列检测到除becA和becB以外的所有靶基因，这两个基因在所有受试菌株和方法中均未检出。最常见的毒力因子为cpa（n=143）、tpi（n=132）和cpb2（n=104）。MLST揭示77个序列型（Sequence Types，STs）——包括42个新ST——聚类为6个克隆复合体（Clonal Complexes，CCs）。CC39最为丰富，且与猪/猪源样品专属关联。58.7%的基因组中存在至少一个AMR基因，34.8%的基因组中存在多个AMR基因。检出与四环素、氨基糖苷类、截短侧耳素类、林可酰胺类、大环内酯类和链阳菌素类耐药相关但与β-内酰胺类无关的AMR基因。值得注意的是，一株分离株携带lsa(E)基因，此前未曾在C. perfringens中描述过。
结论：DNA微阵列的检出率与多重PCR和WGS分析相当，同时劳动强度更低、成本效益更高。这是针对奥地利C. perfringens的首项流行病学研究。研究人员描述了42个新ST和6个CC，其中CC39似乎与猪源相关。在一株C. perfringens分离株中检出了lsa(E)基因。
产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens，C. perfringens）是一种严格厌氧、革兰氏阳性、可形成内生孢子的杆状细菌，与多种人类和动物疾病相关，包括气性坏疽、食物中毒、非食源性腹泻及坏死性肠炎等严重全身性和肠道疾病。该菌基因组大小为2.9–4.1 Mb，平均鸟嘌呤-胞嘧啶（GC）含量为27.8%–28.6%，核心基因组仅占基因组的12.6%，呈现高度开放和可变的泛基因组特征。这种基因组结构与其定殖多种宿主和环境生态位的能力密切相关。目前已发现超过20种推定毒力因子，但常规毒素基因分型方案仍仅依据六种毒素基因（plc/cpa、cpb、etx、iap/ibp、cpe、netB）将菌株划分为A–G型，未涵盖cpb2、netF、becA/becB等潜在毒力基因，存在明显的诊断盲区。此外，C. perfringens常携带多种抗生素耐药（antimicrobial resistance，AMR）基因，而奥地利动物来源菌株的遗传多样性和AMR基因流行情况此前未见报道，PubML
