浙大青年国家项目mBio发表抗生素耐药研究

　　

生物通报道：粘菌素（colistin）是对抗多药耐药革兰氏阴性菌的最后一道防线。最近，质粒介导的mcr-1念菌素抗性的出现，成为了全球公共卫生的一个巨大挑战，从而使得mcr-1基因的散播可能被低估和变得多样化。4月5日，国际学术期刊《mBio》在线刊登了浙江大学、深圳疾病防控预防控制中心、广西大学和中科院微生物研究所的一项研究成果，题为“Diversified mcr-1-Harbouring Plasmid Reservoirs Confer Resistance to Colistin in Human Gut Microbiota”。这项研究首次提供证据表明，人类肠道微生物群的、携带mcr-1基因的质粒库，存在多样性。

这项研究的通讯作者是浙江大学医学院的冯友军教授，其在2014年入选中组部第五批“青年****”（最新青年****名单公布（生物类））。冯友军博士2007年毕业于中科院微生物研究所，2008年赴美国伊利诺伊大学从事博士后研究，主要研究方向为高致病性病原菌的分子致病机制和病原结构，以及一些食源性病原菌脂肪酸及衍生物的代谢调控机理。迄今为止，发表了50余篇研究论文，取得了多项重要研究成果。

粘菌素（多粘菌素E），代表着一个阳离子多肽抗生素家族，具有广谱抗菌活性，通常被认为是对抗耐多药革兰氏阴性细菌感染的最后一道防线。在肠杆菌科的某些成员中，染色体编码的粘菌素抵抗机制，与双组分系统（如pmrAB和phoPQ）以及调节因子mgrB有关，其中脂质A的修饰降低了它与多粘菌素的亲和力。

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去年11月份，华南农业大学的刘健华等人首次报道，一个新的基因（MCR-1）——可使细菌对多粘菌素产生高度耐药性，广泛存在于取自中国南方的猪和患者的肠杆菌科细菌中，包括具有流行可能性的菌株。他们确定了粘菌素耐药性的一种不寻常的机制，mcr-1基因产物属于磷酸乙醇胺转移酶家族。相关阅读：华南农大抗生素耐药性研究刊登Lacent。

这项回顾性的新研究表明，mcr-1基因已经在不少于16个国家中被发现，包括东南亚、柬埔寨和马来西亚的7个国家，9个欧洲国家。据我们所知，质粒传播的mcr-1基因至少存在于3个肠道菌种中（大肠杆菌、沙门氏菌和克雷伯氏肺炎菌），宿主包括至少三种家禽和家畜（鸡、猪和牛）。特别注意的是，MCR-1粘菌素抵抗性从动物到人的传播，已经在中国、泰国、老挝和丹麦被发现，从而引发了公众对于其全球传播和扩散的担忧。到目前为止，来自中国猪微生物群的质粒pHNSHP45，是唯一一种具有已知完整基因组序列的。

总之，该研究小组推测，质粒介导的mcr-1粘菌素抵抗可能存在多样化转移，这种推测是合理的，并且需要进一步的流行病学调查进行验证。鉴于以下几点：（i）粘菌素作为兽药广泛应用于世界范围内的农业生产（家畜和家禽），（ii）通过易位元素/质粒，mcr-1粘菌素抗性疾病的全球分布，发生在动物、肉类/食品样品和人类肠道菌群中，（iii）来不到10个国家的mcr-1分离菌株的相对普遍发生，现在是已知的，（iv）粘菌素抵抗代表着我们对抗多药耐药细菌病原体最后一道防线的一个重要突破口，因此，有很大的必要性在临床上监测各种携带mcr-1的质粒、重新评估粘菌素在兽医中的疗效（安全性），并制定一种全面策略对抗质粒介导的mcr-1粘菌素抵抗，特别是在泛耐药革兰氏阴性菌株中。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Diversified mcr-1-Harbouring Plasmid Reservoirs Confer Resistance to Colistin in Human Gut Microbiota
ABSTRACT
Colistin is an ultimate line of refuge against multidrug-resistant Gram-negative pathogens. Very recently, the emergence of plasmid-mediated mcr-1 colistin resistance has become a great challenge to global public health, raising the possibility that dissemination of the mcr-1 gene is underestimated and diversified. Here, we report three cases of plasmid-carried MCR-1 colistin resistance in isolates from gut microbiota of diarrhea patients. Structural and functional analyses determined that the colistin resistance is conferred purely by the single mcr-1 gene. Genetic and sequence mapping revealed that mcr-1-harbouring plasmid reservoirs are present in diversity. Together, the data represent the first evidence of diversity in mcr-1-harbouring plasmid reservoirs of human gut microbiota.

IMPORTANCE The plasmid-mediated mobile colistin resistance gene (mcr-1) challenged greatly the conventional idea mentioned above that colistin is an ultimate line of refuge against lethal infections by multidrug-resistant Gram-negative pathogens. It is a possibility that diversified dissemination of the mcr-1 gene might be greatly underestimated. We report three cases of plasmid-carried MCR-1 colistin resistance in isolates from gut microbiota of diarrhea patients and functionally define the colistin resistance conferred purely by the single mcr-1 gene. Genetic and sequence mapping revealed unexpected diversity among the mcr-1-harbouring plasmid reservoirs of human gut microbiota.