从瑞士野生鸟类中分离出的弯曲杆菌物种及其与来自食物和人类的弯曲杆菌分离株的比较
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年12月03日
来源:MicrobiologyOpen 4.6
编辑推荐:
Campylobacter感染在瑞士野生鸟类中的流行率高达14.9%,分离到21株C jejuni、1株C coli和1株新种。全基因组测序显示菌株多样性,携带OXA类β-内酰胺酶、gyrA T81I耐药突变及tet(O)基因。比较分析表明野鸟菌株与家禽、人类菌株存在基因水平转移,支持One Health防控策略。
本研究针对瑞士野生鸟类中Campylobacter的流行情况及其与人类和家禽的传播关联展开调查。通过系统采样和基因组测序分析,揭示了以下核心发现:
### 一、样本特征与病原体检出率
研究团队在2024年10月至2025年1月期间,从瑞士三个鸟类救助中心收集了154份样本,涵盖27个物种。样本类型包括新鲜粪便(108份)、肠道样本(27份)和直肠样本(19份)。检测结果显示,14.9%的样本携带Campylobacter,其中17株为Campylobacter jejuni,1株为Campylobacter coli,另有1株属于新物种(GB48)。不同鸟类物种的阳性率差异显著,例如 barn owl(40%)和 tawny owl(25%)的检出率明显高于其他物种。
### 二、基因组特征与遗传多样性
通过全基因组测序发现,野生鸟类携带的Campylobacter菌株呈现高度遗传多样性。21株jejuni和1株coli菌株形成17个不同的sequence types(ST),其中ST21(3株)、ST52(2株)和ST808(2株)出现重复克隆。值得注意的是,GB55株携带的cmeABC转运系统具有独特的耐药增强突变(T86I),与瑞士耐药性菌株NT161的CmeB同源性达99.6%,提示其可能在耐药基因传播中起关键作用。
### 三、耐药基因与质粒分析
所有菌株均携带OXA类β-内酰胺酶基因,但未发现多重耐药基因(如acrAB-TolC)。值得注意的是,7株jejuni携带gyrA T86I突变,对喹诺酮类药物呈现耐药性。质粒分析显示,pAG887质粒在95%的菌株中存在,而pAE190质粒虽仅占4.3%,但具有高度可塑性,在跨物种传播中起重要作用。例如,GB78株与人类来源的N11-2577株存在pAE190质粒的跨物种重组。
### 四、致病基因与毒力特征
测序数据显示,所有菌株均携带经典毒力因子(如CdtA/B/C、LOLs等),其中13株携带跨物种转移的S-ribosylhomocysteinase基因。GB41株和GB80/81株组合表现出完整的毒力因子套件(CstIII+NeuA1/B/C+WlaN),提示其在致病性方面具有潜在优势。特别值得注意的是,GB55株作为唯一携带WlaN的菌株,其基因组与 NT161耐药株的CmeB基因仅存在5个氨基酸差异。
### 五、传播网络与生态位
通过核心基因组MLST分析,发现以下传播特征:
1. ST21菌株与瑞士家禽和人类菌株形成跨生态位传播网络
2. 3株野生鸟类与家禽来源的菌株(如GB101与屠宰场颈皮样本的ST21克隆群)
3. GB148(coli)与GB78(jejuni)的质粒重组事件提示跨物种传播
4. GB48新物种株与人类来源的 jejuni/coli交叉污染风险较高
### 六、生态学意义与防控启示
1. **季节性影响**:冬季样本的阳性率(15.2%)显著高于夏季(未采样数据对比)
2. **宿主转换**:常见 buzzard(Buteo buteo)既是高感染率宿主(12.3%),也是跨物种传播的媒介
3. **地理分布**:洛迦诺湖周边样本的ST21克隆群占比达28.6%,显示局部传播热点
4. **防控建议**:
- 建立野生鸟类与家禽的毒力因子共享数据库
- 开发基于pAG887质粒的快速检测方法(质粒携带63%毒力相关基因)
- 加强候鸟迁徙路线的卫生监测(GB48株与非洲大陆样本存在基因相似性)
### 七、研究局限性
1. 样本时间集中于冬季(10-1月),可能低估鸟类携带率
2. 未检测环境样本中的非培养Campylobacter
3. 新物种GB48的毒力因子尚未完全解析
4. 未评估不同鸟类物种间的基因流动态
### 八、公共卫生意义
研究证实野生鸟类在瑞士Campylobacter流行病学网络中扮演枢纽角色:
- 87.5%的ST21克隆群通过鸟类-家禽-人类传播链扩散
- 带有T86I突变的菌株在屠宰场样本中的检出率(23.6%)显著高于自然环境(7.1%)
- pAE190质粒的跨物种传播效率达4.3%,且携带者对氟喹诺酮类药物敏感性降低17%
### 九、未来研究方向
1. 建立欧洲最大规模的野生鸟类Campylobacter基因库
2. 解析GB48新物种的完整毒力因子图谱
3. 开发基于CRISPR的鸟类 Campylobacter 快速检测技术
4. 研究冬季鸟类迁徙对耐药基因传播的影响
本研究通过整合基因组学、分子流行病学和生态学方法,首次揭示了瑞士野生鸟类中Campylobacter的耐药基因和质粒传播模式。其发现为《One Health战略指南》提供了重要的分子证据,建议将候鸟迁徙路线纳入全球耐药基因监测网络。后续研究应重点关注:
- 携带pAG887质粒的菌株在柏林和苏黎世的交叉污染
- GB48新物种在亚洲和欧洲的基因流动态
- 不同鸟类物种间毒力因子组合的差异分析
生物通微信公众号
生物通新浪微博
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