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Antimicrobial Resistance in Non-typhoidal Salmonella from Retail Foods Collected in 2020 in China

2020年中國零售食品中非傷寒沙門菌抗微生物藥物耐藥性

作者：Yujie Hu, Chenxi Zhang, Jing Zhang, Hongyuan Zhang, Yang Xiao, Shuangjia Dong, Yingyang Song, Yinping Dong, Yao Bai, Fengqin Li

非傷寒沙門菌（Non-typhoidalSalmonella, NTS）是引起全球人類沙門菌病的一個(gè)主要原因，每年可在全球引起9300多萬例胃腸炎并導(dǎo)致15.5萬病例死亡。2002年至2017年中國2815起肉和肉制品相關(guān)的食源性疾病暴發(fā)事件，共導(dǎo)致了52122人發(fā)病、25361人住院和96人死亡，其中NTS是最常見的暴發(fā)原因（14.92%）和住院原因（30.13%）。以家禽為主的食品動(dòng)物是NTS的重要儲(chǔ)庫，被污染的動(dòng)物產(chǎn)品經(jīng)常與人類沙門菌病有關(guān)。

過去二十年間，耐藥NTS菌株的出現(xiàn)和傳播已成為全球重要的公共衛(wèi)生問題，特別是攜帶廣譜β-內(nèi)酰胺酶和碳青霉烯酶的NTS，不僅可對(duì)臨床一線和終極藥物耐藥，其耐藥性還可沿食品鏈條廣泛傳播。中國多重耐藥（multi drug resistance, MDR）NTS的比例已從20世紀(jì)90年代的20-30%上升至21世紀(jì)初的70%，近年來食源性耐藥NTS菌株的比例也持續(xù)上升，而且發(fā)現(xiàn)攜帶可轉(zhuǎn)移粘菌素耐藥基因mcr的菌株，可介導(dǎo)對(duì)MDR革蘭氏陰性細(xì)菌感染最后一道防線——黏菌素的抗性，導(dǎo)致臨床治療失敗。

2023年6月17日，國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心李鳳琴研究員團(tuán)隊(duì)在Zoonoses雜志刊發(fā)了一篇原創(chuàng)研究《Antimicrobial Resistance in Non-typhoidal Salmonella from Retail Foods Collected in 2020 in China》（2020年中國零售食品中非傷寒沙門菌抗微生物藥物耐藥性）。

該研究針對(duì)2020年中國大陸零售食品中分離獲得的1256株NTS分離株，使用微量肉湯稀釋法對(duì)12類26種藥物進(jìn)行敏感性檢測，通過PCR篩選攜帶mcr基因的菌株，對(duì)mcr基因陽性菌株結(jié)合PacBio和Illumina測序平臺(tái)聯(lián)合組裝獲得全基因組數(shù)據(jù)，在開展基因組特征分析基礎(chǔ)上進(jìn)行mcr基因的遺傳環(huán)境分析。研究結(jié)果顯示：該年度中國食源性NTS菌株中92.28%為耐藥菌株，對(duì)萘啶酸和磺胺異噁唑等6類9種藥物的耐藥性高于30%，最高為63.38%，共檢出341種耐藥譜，多重耐藥率為76.53%，887株MDR菌株中，25株可同時(shí)對(duì)10類抗菌藥物耐藥，232株（26.16%）表現(xiàn)出對(duì)臨床沙門菌感染治療一線用藥頭孢他啶和環(huán)丙沙星的共同抗性。不同地區(qū)分離的NTS的耐藥性不同，30個(gè)省級(jí)地區(qū)中有11個(gè)多重耐藥率超80%，甘肅、河北和江蘇等地整體耐藥情況較高。生雞肉樣品來源NTS分離株中耐藥菌株比例最高，且25株10重耐藥NTS菌株中，24株分離自生禽肉樣本。

1256株NTS中檢出4株肉類來源NTS菌株攜帶mcr-1基因，且均為至少耐受7類抗菌藥物的多重耐藥菌株。基因組數(shù)據(jù)顯示，4株菌為不同血清型，分別為Bredeney，Schwarzengrund，Kentucky和Newport。4株菌各攜帶1條染色體和至少1個(gè)質(zhì)粒，其中攜帶mcr-1基因的4個(gè)質(zhì)粒分屬兩種復(fù)制子類型（IncI2和IncHI2A）。經(jīng)與以往報(bào)道其他mcr-1基因區(qū)域基因序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，IncI2型質(zhì)粒中的mcr-1基因其遺傳結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，均位于PAP2蛋白和松弛酶編碼基因之間；而IncHI2A型質(zhì)粒的mcr-1基因結(jié)構(gòu)中不包含松弛酶編碼基因，但存在碲金屬抗性基因及其他假定基因，此外在mcr-1基因上下游插入序列的數(shù)目和序列方向上存在一定差異。

整體來看，中國2020年食品來源NTS分離株的耐藥性和多重耐藥性均較高，特別是對(duì)一些在中國食品生產(chǎn)鏈條中有較長使用歷史的藥物。菌株的耐藥性因地區(qū)和食物類別而異，禽來源的NTS分離株較其他來源的菌株耐藥性更高，也高于10年前生雞肉樣本中NTS分離株的耐藥性，因此需要加強(qiáng)對(duì)食品生產(chǎn)鏈中抗菌藥物的使用管理，特別是針對(duì)臨床重要藥物如碳青霉烯類及多粘菌素類藥物。本研究還關(guān)注了可轉(zhuǎn)移粘菌素耐藥基因mcr在中國食源性NTS中的流行分布情況，該基因于2015年11月在中國首次報(bào)道，自2017年4月起，中國采取禁止將粘菌素作為動(dòng)物飼料添加劑用于農(nóng)業(yè)的管理措施，以減緩該基因的傳播，在本研究NTS中檢出4株mcr-1基因陽性菌株，陽性率尚處于較低水平，4株攜帶mcr-1基因的NTS菌株均來自肉類樣品，結(jié)合以往報(bào)道提示肉類來源的NTS可作為mcr-1基因儲(chǔ)庫，可通過多種肉類食品沿食品鏈條傳播。此外，4株mcr-1陽性NTS菌株均對(duì)黏菌素耐藥且均為多重耐藥表型，考慮到多粘菌素是革蘭氏陰性“超級(jí)細(xì)菌”引起危重感染患者的最后治療選擇，應(yīng)考慮在“同一健康”策略的基礎(chǔ)上，對(duì)抗菌藥物的使用以及人類、動(dòng)物用抗菌藥物耐藥性進(jìn)行綜合持續(xù)監(jiān)測，并進(jìn)一步研究食源性NTS對(duì)重要抗菌藥物的耐藥機(jī)制和傳播機(jī)制，為合理使用抗菌藥物、保障食品安全提供理論依據(jù)。

圖1 不同地區(qū)NTS分離株耐藥率和多重耐藥率分布

圖2 不同細(xì)菌質(zhì)粒中與mcr-1基因相關(guān)遺傳環(huán)境

通訊作者簡介：

李鳳琴，國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心研究員、博士生導(dǎo)師，2001年畢業(yè)于日本愛媛大學(xué)獲理學(xué)博士學(xué)位，長期從事食品中微生物（真菌、細(xì)菌、病毒）及其代謝產(chǎn)物研究。圍繞我國食品中生物性危害因素污染與控制、食品工業(yè)用微生物安全性評(píng)估的需要，在食品微生物檢測鑒定及安全性評(píng)價(jià)、細(xì)菌耐藥性及耐藥機(jī)制、真菌產(chǎn)毒預(yù)測微生物學(xué)及真菌毒素檢測、食品中生物因子對(duì)人類健康影響的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)制修訂等領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究。主持建立多項(xiàng)微生物及其代謝產(chǎn)物國家標(biāo)準(zhǔn)化檢測方法，組織完成多項(xiàng)我國食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目，作為FAO/WHO多個(gè)專家委員會(huì)專家、國際食品法典委員會(huì)抗生素耐藥政府間特別工作組(TFAMR)中國代表團(tuán)成員、WHO新冠病毒溯源聯(lián)合專家組中方專家組成員等，參與起草多項(xiàng)微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估文件、指南規(guī)范和研究。獲國家級(jí)、省部級(jí)科技/人才獎(jiǎng)19次。主編或參與專著25部，以第一作者或通訊作者在Food Control、J Antimicrob Chemother、mSystems、Sci Total Environ、ISME J、Antimicrob Agents Chemother、Toxins、Microbiol Spectr、Front Microbiol、Foodborne Pathog Dis等國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域期刊發(fā)表論文200余篇。