宁夏发现携带 blaNDM-1和 blaSHV-12的高毒力碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌,敲响临床防控警钟

【字体: 时间:2025年03月19日 来源:Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials 4.6

编辑推荐:

  研究人员分析肺炎克雷伯菌 KP114 的耐药、毒力及遗传特征,发现其高毒耐药且可传播,对临床防控意义重大。

  近年来,肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)成为医院感染的重要病原菌,它就像一个隐藏在暗处的 “超级病菌”,不断进化,出现了多药耐药和高毒力的菌株,严重威胁着人们的健康。其中,一些特定基因的 KP 菌株,如血清型 K1/K2,进化成了高毒力肺炎克雷伯菌(hypervirulent Klebsiella pneumoniae,hvKP)。hvKP 最初在台湾被发现,能在年轻健康人群中引发严重的社区获得性感染。与此同时,KP 对碳青霉烯类抗生素(治疗感染的最后一道防线)的耐药性也在不断上升,出现了碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)。更糟糕的是,近年来还出现了兼具碳青霉烯耐药和高毒力的菌株,即碳青霉烯耐药高毒力肺炎克雷伯菌(Carbapenem-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae,CR-hvKP),这类菌株导致的感染难以治疗,患者预后较差,而宁夏回族自治区关于 CR-hvKP 菌株的报道还很罕见。
为了深入了解这类危险菌株,宁夏医科大学总医院的研究人员开展了一项研究。他们从一名患者的痰液中分离出一株携带 blaNDM-1和 blaSHV-12的 ST65 K2 血清型肺炎克雷伯菌(KP114),并对其耐药表型、毒力表型和遗传特征进行了全面分析。该研究成果发表在《Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials》上。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,利用 VITEK 2 Compact 系统进行抗生素敏感性测试,判断菌株对不同抗生素的耐药情况;其次,通过 PCR 和 Sanger 测序检测多位点序列分型(Multilocus Sequence typing,MLST)、耐药基因和毒力基因;然后,借助小鼠感染模型、血清抗性试验、巨噬细胞吞噬试验评估菌株毒力;最后,运用全基因组测序技术获取菌株详细的遗传信息,并进行接合实验探究抗性和毒力特征的传递性。

研究结果如下:

  1. 菌株耐药与毒力特征:KP114 对所有测试的 β - 内酰胺类抗生素耐药,但对阿米卡星、妥布霉素等敏感。通过拉丝试验发现,KP114 产生的粘性丝直径大于 5mm,表明其具有高粘液表型。MLST 分析显示该菌株属于序列型 65,血清型为 K2。进一步检测发现,它携带 blaNDM-1碳青霉烯酶基因、blaSHV-12β - 内酰胺酶基因以及多个高毒力标记基因,属于 CR-hvKP。
  2. 体内外毒力验证:在小鼠感染实验中,感染 KP114 的小鼠与感染知名高毒力菌株 NTUH-K2044 的小鼠一样,在 24 小时后存活率为 0%,而感染临床 CRKP 菌株 KP26(作为阴性对照)的小鼠存活率为 90%,这表明 KP114 在小鼠感染模型中表现出高毒力。在血清抗性试验和巨噬细胞吞噬试验中,KP114 也展现出较高的血清抗性和抗吞噬能力,与 NTUH-K2044 的表现相似。
  3. 遗传特征分析:全基因组测序表明,KP114 含有一条 5,486,094bp 的染色体和两个质粒 pKP114-vir(169506bp)、pKP114-NDM(55234bp)。pKP114-vir 与已知毒力质粒 pLVPK 和 pvir-CR-HvKP4 序列相似度高,携带多个毒力相关基因,但缺乏 IV 型分泌系统(T4SS),基因转移能力有限。pKP114-NDM 属于 IncX3 型质粒,携带 blaNDM-1基因,包含多个与质粒复制、转移和稳定性相关的基因,以及多个耐药基因,且与多种细菌的质粒序列相似度高。
  4. 抗性和毒力特征传递:通过接合实验,研究人员发现 KP114 的抗性和毒力特征能够转移到大肠杆菌 EC600 和 J53 中。获得转移的大肠杆菌对多种 β - 内酰胺类抗生素耐药,在小鼠感染实验中也表现出比受体菌更高的毒力。

研究结论和讨论部分指出,CR-hvKP 感染难以治疗,死亡率和发病率高。本次研究分离的 KP114 菌株携带多种毒力和耐药基因,具有高毒力和碳青霉烯耐药性,且通过实验证实其耐药和毒力特征可在不同菌株间转移。这一发现提示我们,必须高度重视 CR-hvKP 菌株的进化和传播,尤其是在医院环境中。虽然研究存在一些局限性,如缺乏对患者出院后的随访、仅分析了一例 CR-hvKP 病例、接合实验的转接合子数量有限等,但这一研究首次报道了宁夏地区携带 blaNDM-1和 blaSHV-12的 CR-hvKP 菌株,为临床监测和控制这类菌株提供了重要依据,有助于临床医生更好地应对这类危险菌株引发的感染,采取更有效的防控措施,保障患者的健康。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号