新发现！摩根氏摩根菌中新型氨基糖苷类耐药基因 aadA37

《BMC Microbiology》：Identification of a novel aminoglycoside nucleotidyltransferase gene in Morganella morganii from farm sewage

研究人员鉴定出摩根氏摩根菌 A19 中 aadA37基因，其可抗多种氨基糖苷类药物，助力抗菌药临床应用。

　　在微生物的世界里，隐藏着许多威胁人类和动物健康的 “小怪兽”，摩根氏摩根菌（Morganella morganii）便是其中之一。它不仅存在于人类肠道，还活跃在环境中，原本被认为不太起眼，可从 20 世纪 70 年代起，它却逐渐 “崭露头角”，成为医院感染的重要病原菌，能引发多种疾病，像让人痛苦不堪的蜂窝织炎、严重的败血症等，甚至在动物身上还会导致致命的纤维蛋白出血性支气管肺炎。

为了对抗摩根氏摩根菌引发的感染，人们使用了多种抗菌药物，氨基糖苷类药物便是其中重要的一类。它与 β - 内酰胺类药物联合使用，能治疗败血症等严重感染。然而，细菌们也在不断 “进化”，产生了耐药性，这使得氨基糖苷类药物的疗效大打折扣。所以，寻找新的耐药机制，成为保证这类药物临床有效应用的关键，这也正是开展这项研究的重要原因。

金华职业技术学院医学院医学分子生物学实验室和温州医科大学检验医学院生命科学学院等机构的研究人员，踏上了探索摩根氏摩根菌耐药机制的征程。他们的研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为我们对抗细菌耐药提供了新的思路。

研究人员开展这项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：从动物农场污水样本中分离出摩根氏摩根菌 A19 菌株；采用琼脂稀释法测定抗菌药物的最低抑菌浓度（MICs）；对菌株进行全基因组测序，并利用生物信息学工具分析耐药基因相关序列。

下面来看看具体的研究结果：

• 摩根氏摩根菌 A19 的基因组特征与物种鉴定：摩根氏摩根菌 A19 基因组包含一条 4.16 Mbp 的染色体以及两个质粒。通过基因组分析和 16S rRNA 基因同源性分析，确定该菌株属于摩根氏摩根菌。
• 耐药表型和基因型：抗菌药物敏感性测试显示，摩根氏摩根菌 A19 对多种抗菌药物具有高 MICs 值，但基因组注释仅发现 4 个已知耐药基因，对氨基糖苷类等药物的耐药机制尚不明确。
• 新型基因 aadA₃₇的耐药作用：研究人员发现了一个与 aadA₃₃相似的基因 aadA₃₇。将其克隆到大肠杆菌中后发现，携带 aadA₃₇的重组菌株对壮观霉素、链霉素和核糖霉素的 MICs 值显著提高，表明该基因能赋予细菌对这些氨基糖苷类药物的耐药性。
• AadA₃₇的动力学参数和分子特征：酶动力学分析表明，AadA₃₇能特异性地对壮观霉素和链霉素进行腺苷化修饰，其 k_cat/K_m值分别为 0.66×10³ M^-1 s^-1和 1.63×10³ M^-1 s^-1 ，但对妥布霉素没有腺苷转移活性。
• aadA₃₇基因及其相关基因的比较分析：aadA₃₇基因长度为 798 bp，编码一个 265 个氨基酸的蛋白质。它与其他 AadA 蛋白的氨基酸序列相似性在 3.18% - 57.14% 之间，与 AadA₃₃最为相似。通过搜索同源基因发现，aadA₃₇的同源序列都来自不同来源的摩根氏摩根菌，且都位于染色体上，其附近没有发现移动遗传元件，说明该基因在摩根氏摩根菌中较为保守。

研究结论和讨论部分意义重大。在摩根氏摩根菌 A19 的染色体上，研究人员成功鉴定出新型耐药基因 aadA₃₇，它能使细菌对链霉素和壮观霉素产生耐药性。这一发现让我们对机会致病菌对氨基糖苷类药物的固有耐药机制有了更深入的了解，为临床治疗由摩根氏摩根菌引起的感染提供了重要依据。在未来的临床治疗中，医生可以避免使用 spectinomycin 或 streptomycin 来治疗相关感染，从而提高治疗效果。同时，也为开发新的抗菌策略和药物提供了方向，有助于推动抗菌药物领域的发展，更好地保障人类和动物的健康。