关键词:
沙门菌
环境污水
血清型
全基因组测序
耐药
分子流行病学
摘要:
目的描述2022年2月-2023年1月广州市环境污水中沙门菌的分布情况及其动态变化特征,进而推测广州市人群中沙门菌感染的流行情况。建立基因分型数据库,为以后的暴发溯源以及疾病的早期预警提供理论数据。此外,了解沙门菌耐药性的现状和危害,揭示沙门菌的耐药机制,为临床上治疗沙门菌感染以及沙门菌感染的防控策略提供理论参考。方法2022年2月1日至2023年1月31日在广州市越秀区、海珠区、白云区、番禺区、南沙区、花都区、增城区这七个区进行定时定点采样,对分离出的沙门菌菌株开展血清学鉴定、耐药表型、耐药基因、分子分型、系统发育进化关系分析等研究内容。1.采用玻片凝集法对分离菌株进行血清学鉴定。2.采用微量肉汤稀释法检测分离菌株对17种抗生素的最小抑菌浓度,分析菌株的耐药表型及耐药谱。3.采用PFGE技术对分离菌株进行分子分型和同源性分析,分析菌株的遗传特征。4.利用全基因组测序技术结合生物信息学手段进行耐药基因的检测。并使用多位点序列分型(MLST)及全基因组单核苷酸多态性(wg SNP)两种方法对菌群结构以及菌株间的系统发育进化关系进行分析。结果1.污水中沙门氏菌检出情况显示,共收集的660份污水中,有156份污水检测出沙门菌,共分离出246株沙门菌菌株,沙门菌检出率为23.64%。3月总检出率最高,为36.36%,其次是7月份和9月份,均为32.73%,8、10月份的检出率均为29.09%。各个季节检出率差异有统计学意义,春秋季检出率最高。不同场所沙门菌的检出率不同,餐饮店和污水处理厂的污水检出率最高,分别为35.71%和33.97%,其次是市场和医院,分别为22.62%和21.43%。不同区属沙门菌的检出率不同,白云区和南沙区的污水检出率最高,分别为37.50%和33.33%,其次是番禺区和花都区,分别为23.81%和23.33%。3.血清学鉴定结果显示,共鉴定出I型(肠道沙门菌肠道亚种)沙门菌202株,II型(肠道沙门菌萨拉姆亚种)沙门菌27株,IV型(肠道沙门菌浩敦亚种)1株,同时有16株沙门菌未鉴定出血清型。优势血清型为S.1,4,[5],12:i:-,占比为25.65%。其次是罗森和德尔卑,占比分别为8.70%和4.78%;检测出了很多罕见的沙门菌血清型,比如阿贡纳、布达佩斯、维尔肖等,占比均不足1%。***研究显示,沙门菌菌株表现出遗传多态性,呈高度散发的流行特征。PFGE指纹图谱没有明显的地区或时间特异性,但相同血清型的相似度一般比较高,同时,人源沙门菌与污水中的沙门菌指纹图谱相似度在50%-100%之间。5.药敏试验结果显示,分离株对氨苄西林、四环素、链霉素、氯霉素、复方新诺明的耐药率最高,耐药率均达到80%以上。多粘菌素E、环丙沙星的中介率较高。替加环素的的敏感率达到100%,另外美罗培南、厄他培南、头孢他啶/阿维巴坦以及阿米卡星的敏感率都高达90%以上。多重耐药情况严重,多重耐药谱呈多样性。6.耐药基因携带率高且种类多样,主要为氨基糖苷类、β内酰胺类、四环素类、磺胺类等13类耐药基因,耐药表型与耐药基因型整体符合率较好。检测到多种与多重耐药相关的外输泵蛋白基因。***分型及全基因组单核苷酸多态性分析发现,以ST34为优势克隆流行,ST分型与血清型相关。本地沙门菌菌株具有相对明确的系统发育分支,共有11个分支,不同ST型克隆株一般分属不同分支。一些分离菌菌株与广州市人源沙门菌和国外的菌株具有密切的亲缘关系。结论1.污水中沙门菌总体检出率高,以春秋季多发,其中,污水处理厂和餐饮店、白云区和南沙区的沙门菌检出率最高,提示这些月份、场所和区域有较大的食物安全隐患,应加大监督和宣传教育力度,防止沙门菌引起食源性疾病的暴发。2.污水中沙门菌的血清型众多,优势血清型为S.1,4,[5],12:i:-,能检测到除报告病例和家禽以外的罕见血清型,对传染病防控具有重要意义。因此,应该把环境污水监测作为常规监测方法。3.污水中沙门菌具有遗传多态性,呈高度散发流行特征,未形成局部暴发流行。污水中沙门菌与人群中沙门菌的PFGE指纹图谱比较相似,提示沙门菌在人群和污水中的水平传播。4.污水中沙门菌的耐药以及多重耐药情况严重,耐药谱具有多样性。耐药基因等可移动遗传元件介导的耐药机制为耐药和多重耐药产生的主要原因。5.污水中沙门菌以ST34为优势流行克隆,该ST型在广州市污水中具有流行趋势,且不容易发生变异。ST分型与血清型存在相关性。具有相对明确的系统发育分支,ST34群S.1,4,[5],12:i:-很可能由鼠伤寒沙门菌的ST34克隆进化而来,并且之前在人群中流行的克隆谱系至今还在广州市流行。