宠物源尿路致病性大肠杆菌的人畜共患潜力：深度剖析与公共卫生意义

《Veterinary Research》：Zoonotic potential of uropathogenic Escherichia coli lineages from companion animals

宠物与人亲密接触，易引发细菌传播。为探究宠物源尿路致病性大肠杆菌（UPEC）的毒力组、耐药组及人畜共患潜力，研究人员对法国 3 家兽医教学医院的宠物尿液样本进行分析。结果发现部分菌株与人源 UPEC 高度相关，15.6% 菌株预测为多重耐药。该研究为防控抗菌耐药提供依据。

　　在日常生活中，宠物与人类的关系日益紧密，可你知道吗？宠物身上的细菌可能会影响人类健康。尿路感染（UTI）是人和宠物都常见的疾病，其中大肠杆菌（Escherichia coli）是主要致病菌。大部分 UTI 由肠道细菌上行感染引起，大肠杆菌在人类 UTI 中占比 74%，在宠物 UTI 中占比超 30% 。这些大肠杆菌携带多种毒力基因，致病能力强，而且还可能携带耐药基因，使得治疗难度增加。

目前，虽然知道猫和狗的尿路大肠杆菌存在风险，但对这些细菌的耐药组和毒力组数据却十分匮乏。为了填补这一空白，来自法国图卢兹大学、INSERM、INRAE 等机构的研究人员开展了一项研究，该研究成果发表在《Veterinary Research》上。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。首先，进行观察性、前瞻性横断面研究，收集法国 3 所兽医教学医院中狗和猫的尿液样本。然后，利用有氧定量细菌培养确定细菌种类和载量，采用 Vitek 2 系统进行抗菌药敏试验，使用 Illumina NextSeq500 仪器进行全基因组测序，并借助多种生物信息学工具分析序列类型（ST）、耐药基因、毒力基因等 。

研究结果主要如下：

• 系统发育分析：对 135 株来自狗和猫的大肠杆菌进行全基因组序列分析，发现大部分菌株（83.7%）属于 B2 系统发育组。这些菌株被分为 53 种序列类型，其中常见的有 ST73、ST372、ST12、ST141 和 ST127 。ST372 仅在狗中发现，而 ST73 在猫中占主导。此外，研究还鉴定出多种血清型和 fimH 等位基因，不同克隆复合体包含的血清型和 fimH 等位基因存在差异 。
• 毒力相关基因：研究分析了毒素、铁摄取、黏附、荚膜等功能类别的毒力基因。发现大部分菌株含有毒素编码基因，如 vat（81%）、usp（79%）等；铁摄取基因中 fyuA（93%）、sitA（88%）等较为常见；黏附基因中 fimH（99%）、sinH（87%）等居多；K 荚膜基因 KpsD 或 KpsM 在 70% 的菌株中被检测到 。部分毒力基因在猫和狗中的分布存在差异，如 clbB、pic 等基因在猫中更常见。
• 抗菌耐药性：对大肠杆菌分离株进行多种抗生素的药敏测试，发现对青霉素（24%）、喹诺酮类（9%）和复方新诺明（8%）的耐药率较高 。通过基因组分析还预测了对四环素和氨基糖苷类的耐药情况。15.6% 的分离株被预测为多重耐药（MDR），但未发现对碳青霉烯类的耐药菌株。此外，研究还分析了耐药基因和质粒的分布，发现不同 ST 菌株中耐药基因和质粒存在差异 。
• 临床症状与复发感染：比较有临床症状和亚临床症状的宠物，发现猫的 11 种毒力相关基因和狗的 2 种毒力相关基因在两组间存在显著差异 。在 14 只宠物的复发感染研究中，发现复发菌株主要属于 B2 系统发育组，大部分第二株分离株与第一株相似，但有 4 对菌株存在差异，如 FT81 和 FT115 菌株，后者在 21 天内获得了 5 个耐药基因 。
• 人与宠物菌株的关系：对人与宠物共有的 ST12、ST73、ST127、ST141 和 ST372 菌株进行单核苷酸多态性（SNP）分析，发现人与宠物之间存在高度相关的克隆，部分菌株的 SNP 距离小于 100，表明存在人畜共患的潜力 。

研究结论和讨论部分指出，宠物 UPEC 菌株存在多种谱系，部分与人类共享，具有人畜共患潜力，如 ST141、ST73 和 ST12 等 。ST372 是狗特有的主要 ST，其分布与 pdu 操纵子有关。宠物 UPEC 菌株的毒力基因与人类菌株存在差异，且这些菌株易导致宠物复发感染 。此外，法国实施的减少兽用抗生素耐药性的计划，使得宠物中 ESC 耐药菌株和碳青霉烯耐药菌株的发生率较低 。总的来说，虽然目前宠物中主要的 ExPEC 克隆与 ESBL 和 AmpC 产生无关，高风险的人源 ExPEC 谱系较少，但宠物大肠杆菌菌株的人畜共患潜力不容忽视，持续监测和控制宠物抗菌耐药性十分必要。这项研究为宠物健康管理和公共卫生防控提供了重要的理论依据。