多药耐药肺炎克雷伯菌全基因组测序：洞察 ICU 患者黏菌素耐药机制

《Microbiology Resource Announcements 0.7》：Complete genome sequences of colistin-resistant Klebsiella pneumoniae isolates from rectal swab samples of intensive care unit patients at a tertiary hospital in Kampala, Uganda

为解决全球多药耐药肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）引发医院感染增多的问题，研究人员对 ICU 患者直肠拭子中耐黏菌素的肺炎克雷伯菌进行全基因组测序。结果显示各菌株基因组大小有差异，平均为 5,335,766bp，GC 含量平均 57.48%。该研究有助于了解其遗传特征和耐药机制。

　　肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）属于肠杆菌科（Enterobacteriaceae），是革兰氏阴性、有荚膜、无动力、杆状的兼性厌氧菌。在人体中，它通常是健康人微生物群的一部分，尤其集中在胃肠道，少量存在于鼻咽部。尽管是正常微生物群的一部分，但肺炎克雷伯菌却是医院获得性感染的重要致病菌。全球报告显示，在医疗相关感染中，多药耐药肺炎克雷伯菌的趋势不断上升，耐黏菌素的肺炎克雷伯菌更是臭名昭著，令人担忧。多药耐药肺炎克雷伯菌菌株的全基因组序列有助于了解其遗传特征，并为住院患者的黏菌素耐药性提供见解。

研究人员通过将拭子小心插入肛管，深入肛门括约肌约 1 英寸（2.5 厘米），旋转约 10 秒采集肛门隐窝样本，然后小心取出。直肠拭子随后悬浮在 5 毫升缓冲蛋白胨水中，在 37°C 的环境空气中孵育过夜 24 小时。取约 10 微升过夜培养物接种在麦康凯琼脂上，在 37°C 需氧条件下孵育 24 小时，检查并培养疑似肺炎克雷伯菌的菌落。从这些培养物中，使用传统生化试验鉴定肺炎克雷伯菌分离株。采用 Kirby–Bauer 纸片扩散法和肉汤微量稀释法，按照临床实验室标准协会（CLSI）指南进行药敏试验。

利用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）协议，从耐黏菌素肺炎克雷伯菌（在 Mueller Hinton 琼脂上过夜培养的单菌落）中提取 DNA。使用 Nextera DNA XT 文库制备试剂盒（美国加利福尼亚州圣地亚哥的 Illumina 公司）制备细菌基因组的测序文库。在 Illumina Novaseq 6000 平台上对肺炎克雷伯菌的整个基因组进行测序，每个样本产生 4GB 长度为 150bp 的双端 reads。使用 FastQC（v.11.5）进行原始测序 reads 的质量控制，使用 Trimmomatic（v0.38）修剪原始 reads，去除接头和低质量序列。使用 SPAdes v.3.15.5 将原始 reads 进行从头组装成 contigs，使用 BUSCO v5.4.7 评估组装质量。通过 MeDuSa 管道将从头组装得到的 contigs 映射到相关参考基因组生成染色体。使用 NCBI 原核基因组注释管道（PGAP）v6.6 对染色体进行注释。除另有说明外，所有软件均使用默认参数。肺炎克雷伯菌菌株的环状基因组特征总结如下表。

本研究未接受外部资金。M.A.K.M. 负责概念构思、形式分析、调查、方法学、可视化、撰写初稿；R.S.M. 负责形式分析、调查、方法学、可视化、撰写评审和编辑；S.S. 负责调查、方法学；B.A. 负责撰写评审和编辑、监督；S.M. 负责撰写评审和编辑、监督；E.K. 负责调查、撰写评审和编辑、监督。所有作者均已阅读并同意发表的手稿版本。