临床和水环境来源的霍乱弧菌IncA/C多重耐药质粒的比较基因组学研究

由IncA/C质粒介导的鼠疫耶尔森菌、霍乱弧菌等多重耐药菌株的出现被认为是全球公共卫生的危险因素。我们首次发现IncA/C质粒在O139群霍乱弧菌多重耐药菌株形成中起重要作用。然而目前霍乱弧菌IncA/C质粒的分子特征及演化还知之甚少，推测其很可能是从水环境微生物中转移而来。.本研究拟对临床来源O139霍乱弧菌和水环境来源非O1非O139群霍乱弧菌中IncA/C质粒进行基因组序列测定，并与其他细菌中的IncA/C质粒进行比较基因组学研究，比较其骨架序列单核苷酸序列多态性及外源移动元件组成的变化，以寻找验证IncA/C质粒可能来自水环境微生物这一假设的证据，深入认识IncA/C质粒的演化。同时对临床来源O139群霍乱弧菌IncA/C质粒间进行多态性研究，以了解霍乱流行期间该质粒的演化过程。.本研究结果可深入认识霍乱弧菌及其他细菌适应抗生素压力的机制，对人类及动物细菌性感染疾病的防治均价值。

IncA/C不兼容群接合性质粒在世界各地许多占有多样生境致病菌和非致病菌中检出，提示这是对全球公共卫生一种逐渐升高的危险因素。自1997年分离的O139群霍乱弧菌中出现IncA/C质粒以来，IncA/C质粒在O139群霍乱弧菌中的携带率越来越高。IncA/C质粒是导致O139群霍乱弧菌菌株多重耐药的主要原因。本研究我们对临床和环境来源的多种细菌携带的IncA/C质粒进行了基因组序列测定和比较基因组学分析。.二个质粒p9764和pMRV150来自1997年和2004年分离的O139群霍乱菌株。pMRV150基因组序列全长168940 bp，p9764获得了4个scaffolds (长度为174908 bp)。经注释发现，二个质粒的基因组上含有负责多种抗生素抗性、转座、质粒复制、质粒接合、DNA限制和修饰功能的基因以及一个IV型分泌系统。pMRV150和p9764基因组与另二个IncA/C质粒基因组（鼠疫耶尔森菌东方变型多重耐药株中的pIP1202比较，三者的骨架序列高度相似，提示它们具有共同的起源。pMRV150基因组中有16个耐药基因和与环境适应有关的基因，其中绝大部分(15个)位于一个35 kb片段内（约第30 k位点至第65 k位点间）；该片段同时含有10个完整的转座酶基因和1个截短的转座酶基因，多个转座酶存在提示此区域涉及多次复杂转座行为而形成的。.我们采集杭州地区2009年至2010年江河水和市场零售的小水产品，检测携带IncA/C质粒菌株；并对分离菌株中的IncA/C质粒进行基因组序列测定及与临床来源质粒进行核心基因的系统发育分析。在2009年江河水和小水产品样本中IncA/C质粒PCR检出率分别为27.08%(13/48)和80%(16/20)，在2010年江河水和小水产品样本中IncA/C质粒检出率分别为47.92 (69/144)和53.33% (32/60)。分离到的携IncA/C质粒菌株共有17株。结果表明，IncA/C质粒在多种环境细菌中存在，形成了一个巨大的IncA/C质粒环境贮存库。本研究中，杭州地区来自江河水和水产品多种细菌中的IncA/C质粒核心序列与杭州两株人源O139菌株中的IncA/C质粒核心序列高度一致，提示O139菌株中的IncA/C质粒的可能来源为环境菌株，表明急需在水产养殖中控制抗生素的使用。