我國宋內志賀菌的流行變遷及變異進化規律研究

《我國宋內志賀菌的流行變遷及變異進化規律研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由邱少富擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：我國宋內志賀菌的流行變遷及變異進化規律研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：邱少富
• 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院

中文摘要

近年來，在我國由志賀菌引起的細菌性痢疾的病死率在所有傳染病中位居前四，而且宋內志賀菌正逐漸取代福氏志賀菌成為其主要病原。此外，本課題組首次發現ONPG陰性宋內志賀菌在我國的流行，其在部分地區已超過ONPG陽性菌成為優勢菌型。宋內志賀菌這種新的流行變異趨勢及其對公共健康的威脅不容忽視。本研究將在前期工作基礎上，開展我國宋內志賀菌特別是ONPG陰性菌的流行變遷與變異規律研究；通過代表性菌株的全基因組測序及深入的生物信息學分析，揭示ONPG陰性菌流行的分子機制，闡明基因重組、插入/缺失、水平轉移等遺傳事件在宋內志賀菌毒力和耐藥變化及其在進化中的作用；通過系統發生分析與種群結構重建，探究我國宋內志賀菌包括ONPG陰性菌在時空上的傳播演化規律，以及與國外宋內志賀菌的傳播進化關係，從而為細菌性痢疾的檢測監測、暴發疫情的早期預警與識別、傳染源的追溯、傳播關係的調查以及防控策略的制訂提供科學依據。

結題摘要

國內外研究顯示，宋內志賀菌正逐漸超過福氏志賀菌成為主要的流行菌型。通過本項目研究，首次發現了ONPG陰性罕見宋內志賀菌在我國的流行擴散。通過抗生素敏感性試驗，發現我國宋內志賀菌表現出嚴重的多重耐藥性，包括對三代頭孢類等腹瀉治療一線藥物。通過對耐藥基因檢測，發現在耐頭孢類抗生素的宋內志賀菌中廣泛存在CTX-M型等β-內醯胺類抗生素耐藥相關基因，並且ONPG陰性和陽性菌存在不同的優勢CTX-M型。通過對311株ONPG陰性宋內志賀菌和402株ONPG陽性菌進行PFGE聚類分析，發現ONPG陰性菌與陽性菌相比存在遺傳差異，其存在優勢流行克隆在我國不同地區間擴散。選取196 株宋內志賀菌（包括84 株ONPG 陰性菌）進行全基因組測序。通過SNP系統進化分析，顯示我國絕大部分宋內志賀菌屬於全球流行的Global III 分支，但形成一個獨特的國內分支。通過分子鐘計算，國內分支很可能起源於1980年代，且與韓國分離株相似性較高，因此推測我國宋內志賀菌很可能由歐洲來源的宋內志賀菌擴散到亞洲後傳入中國。ONPG 陰性菌分為6個group，其中ONPG-1為優勢group，在我國不同地區流行擴散，而上海分離株很可能作為ONPG 陰性菌的傳播擴散的源頭。比較基因組學分析顯示，所有ONPG 陰性菌均缺失了包含lacIZY操縱子和mhpABR 基因簇在內的10 kb 大片段，且是由於IS1插入子轉座導致的，通過構建lac操縱子缺失突變株，證實lac操縱子缺失是ONPG陰性表型出現的分子機制。耐藥基因熱圖分析，發現我國宋內志賀菌與國外菌株相比含有更多的耐藥基因，如普遍含有pSpA多重耐藥小質粒、Tn7/In2 轉座整合子、blaTEM 和aac3’-IIa 等，並含有blaCTX-M頭孢類耐藥基因，說明耐藥基因的獲得在國內菌株的微進化中發揮了重要作用。本項目研究結果對於我國細菌性痢疾的檢測監測、暴發疫情的早期識別、溯源調查、疫苗研發等防控策略的科學制訂具有重要指導意義。