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为探究澳大利亚 M. genitalium 的 mgpB 序列类型(STs)与多种因素关系,研究发现 4 种常见 STs 与性取向、大环内酯耐药相关。
澳大利亚支原体菌株多样性研究:性网络、耐药性与菌株类型的关联
在微生物的世界里,有一种名为生殖支原体(Mycoplasma genitalium,简称 M. genitalium)的细菌正悄然威胁着公众健康。它是一种性传播细菌,随着时间推移,其对抗菌药物的耐药性不断增强,这一问题日益严重,尤其是在西太平洋地区。像阿奇霉素和莫西沙星这两种常用的治疗药物,在 2018 - 2021 年,该地区对它们的耐药水平分别达到了 47% 和 41% 。而且,男男性行为者(men - who - have - sex - with - men,MSM)群体的感染率和耐药水平比其他群体更高,耐药性从 MSM 群体传播到其他性网络的风险也令人担忧。
此前,针对 M. genitalium 的研究存在一些局限,比如之前澳大利亚的相关分型研究地理范围较窄,而且对于菌株与耐药性、性别、性取向之间的关系也没有明确结论。为了深入了解这些问题,来自澳大利亚多所机构(包括墨尔本大学、莫纳什大学等)的研究人员开展了一项重要研究,该研究成果发表在《European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases》上。
研究人员为了探究 mgpB 序列类型(sequence types,STs)与性别 / 性取向、抗菌药物耐药性以及地理位置之间的关联,进行了一系列实验。他们从先前在维多利亚州和昆士兰州的研究中获取了 170 个 M. genitalium 样本的 mgpB、23S rRNA 和 parC 基因序列数据,同时在本研究中对来自维多利亚州的 55 个样本的这三个基因进行了测序。通过对 2017 - 2019 年收集的 225 个样本数据进行分析,采用了序列分析、构建最小生成树以及卡方检验等方法。
在研究结果方面,研究人员有了诸多重要发现:
- mgpB 序列类型的聚类:在 225 个样本中,223 个样本有 mgpB 基因对应序列,共鉴定出 66 种 mgpB STs,Simpson 多样性指数为 0.9325。其中最常见的 STs 为 ST - 7(17.9%)、ST - 4(11.6%)、ST - 105(11.6%)和 ST - 2(5.4%) 。克隆复合体分析发现,主要聚类围绕这些常见 STs 和 ST - 6 形成,且 ST - 4 和 ST - 105 密切相关,它们在同一克隆复合体中,仅相差两个单核苷酸多态性(SNP)。
- mgpB 序列类型与性别和性取向的关联:ST 与性别 / 性取向之间存在显著关联。ST - 4 和 ST - 105 的样本大多来自 MSM 群体(p<0.0001),而 ST - 7 在女性群体中最为常见(p<0.0001),ST - 2 则主要与女性和男女性行为者(men - who - have - sex - with - men - and - women,MSMW)相关(p = 0.037) 。同时,样本采集的解剖部位也与 mgpB ST 相关,MSM 群体提供的大多是肛肠样本,其中 M. genitalium 主要为 ST - 4 和 ST - 105;女性提供的大多是宫颈阴道样本,主要为 ST - 7;尿液样本中则四种常见 STs 都有。
- mgpB 序列类型与耐药突变的关联:大环内酯耐药突变在 68.0% 的样本中存在,且分布于各种 STs 中。不过,ST - 4 和 ST - 105 中携带大环内酯耐药突变的样本比例更高(分别为 76.9% 和 92.3%),显著高于 ST - 7 和 ST - 2(分别为 57.5% 和 41.7%,p = 0.0028) 。分析 23S rRNA 突变发现,最常见的单核苷酸多态性是 A2072G(11.7%)和 A2071G(10.3%) 。氟喹诺酮耐药突变在 28.0% 的样本中存在,但与特定的 mgpB STs 无关(p = 0.20) ,STs 也与地理位置无关(p = 0.056) 。
综合来看,研究人员通过对澳大利亚 M. genitalium 的研究,发现了 4 种常见的 mgpB STs,并且这些 STs 与性别 / 性取向、大环内酯耐药性存在很强的关联,但与氟喹诺酮耐药性和地理位置没有明显关系。这一研究结果意义重大,一方面表明了 M. genitalium 在不同性网络中的传播特点,为预防和控制其传播提供了依据;另一方面,突出了耐药性的散发性,强调了需要有效的治疗方法,如耐药性指导的治疗方法,以及常规的抗菌药物耐药性监测,从而为临床治疗和公共卫生防控提供了重要的参考。
该研究主要采用了以下关键技术方法:
- 样本基因测序:对已有的和新采集的 M. genitalium 阳性临床样本进行 mgpB、23S rRNA 和 parC 基因测序,部分样本采用 Sanger 测序或 Illumina 平台测序,新样本则使用带有牛津纳米孔尾部的引物进行测序。
- 序列分析:将 mgpB 序列与 M. genitalium 标准菌株 G37 进行比对,通过 MUSCLE 软件在 Geneious Prime version 2023.2.1 中完成,使用 goeBURST 算法和 PHYLOViZ 2.0 生成最小生成树,对 mgpB STs 进行命名和分析。
- 统计分析:运用卡方检验分析人口统计学因素、抗生素耐药标记与常见 STs 之间的关联,使用 GraphPad version 9.1.1 软件进行操作。