Nature Microbiol:中国农业大学沈建忠课题组发表泛耐药基因传播最新研究成果
2017年2月7日，国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊、微生物学领域著名期刊《Nature Microbiology》在线发表了中国农业大学动物医学院沈建忠院士和英国卡迪夫大学Timothy R. Walsh教授合作的题为“Comprehensive resistome analysis reveals the prevalence of NDM andMCR-1 in Chinese poultry production”的研究文章，研究首次揭示了重要泛耐药基因blaNDM和mcr-1在家禽产业链及家禽养殖环境中的传播规律。动物医学院汪洋教授和博士生张荣民为共同第一作者，沈建忠院士和Timothy R. Walsh教授为论文的共同通讯作者。
碳青霉烯类抗生素是临床治疗革兰氏阴性菌多重耐药感染最重要的抗菌药物;而多肽类的黏菌素则是人医临床上治疗这类细菌感染的最后一道防线，因而它们具有很重要的公共卫生意义。2009年在印度新德里发现的碳青霉烯耐药基因blaNDM可介导耐药菌对所有β-内酰胺类药物耐药，携带该基因的细菌称为“超级细菌”;而可转移的黏菌素耐药基因mcr-1则是在我校沈建忠院士主持的973项目“畜禽重要病原菌耐药性的产生、传播与控制技术”支持下，由我国科学家首先从食品动物、动物性食品和人的大肠杆菌中发现的又一个“超级耐药”基因。该耐药基因mcr-1可介导革兰氏阴性菌对黏菌素耐药，从而可导致临床上肠杆菌科细菌感染治疗最后一道防线的失守。因而这种耐药基因的发现引起了全世界广泛的关注，迅速成为耐药研究领域的热点。
为了探明blaNDM和mcr-1在我国家禽产业链条及其养殖环境的流行传播特征，沈建忠院士课题组通过对国内鸡肉生产链“上游种鸡场-商品鸡场-屠宰场-超市”收集的1000多份样本(家禽生产链样本、鸟、苍蝇、和狗等养殖环境样本)进行碳青霉烯和多粘菌素耐药性监测，并对耐药菌株的流行传播特征分析后发现：大肠杆菌能携带多粘菌素耐药基因mcr-1从上游种鸡场沿着鸡肉生产链条一直传播到超市，说明黏菌素作为抗菌促生长剂在家禽养殖业的大量、广泛使用可能是导致该耐药基因广泛存在的主要原因;而碳青霉烯耐药基因blaNDM虽在上游种鸡场为阴性，但在商品鸡场的鸡、鸟、狗和苍蝇，甚至饲养员携带的大肠杆菌中阳性率极高，并且能传播至下游生产链条，这是首次揭示了两种耐药基因blaNDM和mcr-1在鸡肉养殖链中的不同的传播模式。分离的碳青霉烯耐药大肠杆菌和澳大利亚、新加坡、挪威、美国、哥伦比亚以及中国人医临床分离的blaNDM耐药大肠杆菌亲缘关系极其相近，推测家禽产业链中流行的blaNDM基因来源于人，并可能通过侯鸟迁徙或者人员接触进行扩散。该研究直接从粪便样品所提的基因组检测出耐药基因blaNDM和mcr-1，并且检出率远远高于样品中产blaNDM和mcr-1的大肠杆菌的分离率，推测这两种耐药基因可存在于不可培养细菌中，并将这种现象命名为“Phantom Resistome(幽灵耐药组)”。
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原文摘要：
By 2030, the global population will be 8.5 billion, placing pressure on international poultry production, of which China is a key producer1. From April 2017, China will implement the withdrawal of colistin as a growth promoter, removing over 8,000 tonnes per year from the Chinese farming sector2. To understand the impact of banning colistin and the epidemiology of multi-drug-resistant (MDR) Escherichia coli(using blaNDM and mcr-1 as marker genes), we sampled poultry, dogs, sewage, wild birds and flies. Here, we show that mcr-1, but not blaNDM, is prevalent in hatcheries, but blaNDM quickly contaminates flocks through dogs, flies and wild birds. We also screened samples directly for resistance genes to understand the true breadth and depth of the environmental and animal resistome. Direct sample testing for blaNDMand mcr-1 in hatcheries, commercial farms, a slaughterhouse and supermarkets revealed considerably higher levels of positive samples than the blaNDM- and mcr-1-positive E. coli, indicating a substantial segment of unseen resistome—a phenomenon we have termed the ‘phantom resistome’. Whole-genome sequencing identified commonblaNDM-positive E. coli shared among farms, flies, dogs and farmers, providing direct evidence of carbapenem-resistant E. coli transmission and environmental contamination.
