西藏牦牛乳中葡萄球菌的分子特征研究:揭示潜在风险与防控关键

【字体: 时间:2025年03月18日 来源:BMC Microbiology 4.0

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  为探究西藏牦牛乳葡萄球菌特性,研究人员检测其耐药性、毒力基因等,发现耐药率高,为防控提供依据。

  # 西藏牦牛乳中葡萄球菌的研究:洞察潜在风险,助力防控策略
在广袤的青藏高原,牦牛作为当地居民生活的重要伙伴,不仅承担着运输重任,还为人们提供肉、奶、毛、皮等资源。然而,牦牛养殖中存在的粗放管理问题,使得牦牛易受细菌感染,这不仅影响牦牛健康,也对乳制品安全构成威胁。葡萄球菌作为常见病原菌,广泛存在于自然界,其中部分菌株可引发人和动物的多种疾病,如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)能导致奶牛乳腺炎、家禽关节炎等,还会污染食物,引发食源性疾病。同时,抗生素的滥用导致葡萄球菌耐药性问题日益严重,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,MRSA)更是成为全球公共卫生的重大挑战。而关于牦牛乳中葡萄球菌的研究却较为匮乏,在此背景下,西藏农牧科学院畜牧兽医研究所等单位的研究人员开展了相关研究,成果发表于《BMC Microbiology》,为深入了解牦牛乳葡萄球菌特性、保障牦牛健康及乳制品安全提供了重要依据。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从西藏主要放牧区采集 219 份牦牛乳样本,通过细菌分离培养、生化鉴定及 16S rRNA 基因测序,确定葡萄球菌种类。接着,运用 Kirby-Bauer 纸片扩散法测定菌株对 18 种抗菌药物的敏感性,采用 PCR 技术检测 31 种耐药基因、16 种毒力基因,并进行生物膜形成能力检测。此外,利用多位点序列分型(Multilocus Sequence Typing,MLST)、葡萄球菌蛋白 A 基因(spa)分型、葡萄球菌盒式染色体 mec(Staphylococcus Cassette Chromosome mec,SCCmec)分型等分子分型技术,对菌株进行详细特征分析。

研究结果


  1. 细菌分离鉴定:经检测,219 份样本中有 69 份呈阳性,阳性率为 31.51%。从中分离出 5 种葡萄球菌,分别为金黄色葡萄球菌(占比 40.58%)、产色葡萄球菌(Staphylococcus chromogenes,21.74%)、巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri,18.84%)、阿氏葡萄球菌(Staphylococcus agnetis,14.49%)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,4.35%),表明西藏牦牛乳存在一定程度的葡萄球菌污染。
  2. 抗生素敏感性检测:青霉素耐药菌株数量最多,总体耐药率达 72.46%。不同种葡萄球菌对各类抗生素的耐药率差异显著,如金黄色葡萄球菌对青霉素耐药率为 67.86%,产色葡萄球菌、巴氏葡萄球菌和表皮葡萄球菌对青霉素耐药率高达 100%。而其他葡萄球菌除对青霉素外,对多数抗菌药物敏感性较高。
  3. 耐药基因检测:喹诺酮耐药基因 gyrA(100.00%)、glrB(92.75%),β - 内酰胺耐药基因 blaZ(81.16%)、mecA(55.07%)等耐药基因检出率较高。不同种葡萄球菌耐药基因携带情况不同,如金黄色葡萄球菌中 gyrA、gyrB 和 glrB 携带率均为 100.00% ,而产色葡萄球菌中 gyrA 和 blaZ 携带率为 100.00%。
  4. 生物膜检测:刚果红琼脂(Congo Red Agar,CRA)法检测到 42 株生物膜阳性菌株(60.87%),微量滴定板法(Microtiter Plate Assay,MPA)检测到 54 株生物膜阳性菌株(78.26%),表明部分葡萄球菌具有较强的生物膜形成能力,这可能增强其对抗生素的抵抗及致病能力。
  5. 毒力基因检测:白细胞毒素基因 lukS、lukF,溶血素基因 hla,聚集因子基因 clfA 和细胞粘附蛋白基因 icaD 检出率最高,均为 40.58%。不同种葡萄球菌毒力基因分布不同,金黄色葡萄球菌中多种毒力基因检出率高,而巴氏葡萄球菌和阿氏葡萄球菌未检测到毒力基因。
  6. 分子分型:在含 mecA 基因的 38 株菌中,SCCmec 分型鉴定出 11 株 SCCmec IVb 型和 9 株 SCCmec V 型。MLST 分型在 28 株金黄色葡萄球菌中鉴定出 4 株 ST6263 型,其余多为未报道的新型 ST 型。spa 分型鉴定出 6 种不同 spa 型,包括 t1940、t3022 等,还有 1 种未报道的 spa 型。

研究结论与意义


研究表明,西藏牦牛乳中葡萄球菌污染情况不容忽视,且菌株耐药现象较为严重,存在多种耐药基因,部分菌株具有生物膜形成能力和毒力基因,这对牦牛健康和乳制品安全构成潜在威胁。同时,研究发现的新型序列型和 spa 型,丰富了对葡萄球菌分子特征的认识。该研究为西藏牦牛葡萄球菌感染的防控提供了理论依据,有助于优化抗生素使用策略,合理选择敏感抗菌药物,减少耐药菌株产生,保障牦牛养殖业健康发展和乳制品安全。后续研究可进一步深入探究葡萄球菌耐药和致病机制,以及环境因素对其影响,为制定更有效的防控措施奠定基础。

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