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养殖业、农业、人类临床等环境存在抗生素过度使用的现象,残留的抗生素对细菌施加选择性压力导致耐药菌不断增加。大肠杆菌(Escherichia coli)作为食源性致病菌之一,常存在于动物和人类肠道中且能够在各种肠外环境中生存和适应,对环境中存在的多种抗生素表现出耐药并携带耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在食品、临床等环境之间进行广泛传播,对食品安全和人类健康造成威胁。而目前我国关于大肠杆菌在食品环境和临床环境中的耐药特征尚未得到充分研究并缺少对这两种来源大肠杆菌耐药水平差异的系统分析。因此应加强对大肠杆菌耐药水平的监测及耐药特征的研究,探究并减少耐药性大肠杆菌在环境间出现和传播的风险,从而遏制大肠杆菌耐药性不断攀升的局面。本文对我国2001-2020年食品和临床环境中大肠杆菌的耐药特征进行研究,并对采集的食品和临床样品中大肠杆菌携带的ARGs分布特征以及同源性进行了分析。首先,本研究对冷冻食品、猪肉、市售鸽肉、零售果蔬等食品中分离的5933株大肠杆菌的抗生素耐药性数据进行Meta分析,其中对四环素(Tetracycline,TET)和复方新诺明(Trimethoprim sulfamethoxazole,SXT)的耐药率较高,均高于60.0%;食品中检出了多重耐药(multidrug resistance,MDR)大肠杆菌,多重耐药率为68.6%(95%CI 56.3-79.7);对采样时间进行分层研究发现,包括头孢曲松(Ceftriaxone,CRO)、头孢噻肟(Cefotaxime,CTX)、阿莫西林-克拉维酸(Amoxicillin clavulanate,AMC)在内的部分抗生素在3个时间段(2006-2010、2011-2015、2016-2020)的耐药率呈递增趋势;华北、华东地区的大肠杆菌对TET、西南地区的大肠杆菌对头孢唑啉(Cefazolin,CFZ)的表现出较高的耐药水平;植物性食品中分离的大肠杆菌和动物源食品大肠杆菌对SXT、CFZ、环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)的耐药水平均较高,整体来看动物源食品中大肠杆菌的耐药情况更为严重。此外,本研究利用Meta分析模型对临床环境中分离的29451株大肠杆菌进行5大类12种抗生素的耐药水平分析,发现大肠杆菌对AMC的耐药率为17.6%(95%CI 11.3-27.6),其余抗生素的耐药水平均高于35.0%;对不同采集时间、不同采集地点2个亚组进行分层研究,对CRO、CTX的耐药率随时间的推移表现出升高趋势;不同时间段采集的大肠杆菌对庆大霉素(Gentamicin,GEN)、氨苄西林-舒巴坦(Ampicillin-sulbactam,AMS)、CIP、SXT的耐药率无明显变化;从华中、华北等地区采集的临床源大肠杆菌耐药水平较高,在西北地区检测到对CFZ完全耐药的大肠杆菌分离株。最后,通过对采集样品中的大肠杆菌进行检测可知市售鲜肉中大肠杆菌的检出率为70%,高于临床样品中的25%,同时高于市售果蔬中的15%。药敏实验分析可知食品环境和临床环境中大肠杆菌对多种抗生素具有不同水平的耐药,通过PCR技术和16Sr RNA测序分析可知食品环境和临床环境分离的大肠杆菌中包括bla TEM、gry A、gry B、sul1、tet A在内的4类抗生素相关的5种ARGs的检出率较高,其中β-内酰胺类的bla TEM、喹诺酮类的gry A的序列同源性较高,均高于97.0%。从食品环境和临床环境中分离的大肠杆菌中检测出编码相同种类抗生素耐药的基因,大肠杆菌具有携带ARGs在食品环境和临床环境之间进行传播的风险。本研究收集了全国最近20年的食品环境和临床环境中大肠杆菌的抗生素耐药性数据,利用Meta分析模型评估了全国食品源和临床源大肠杆菌的耐药特征,分析了两种不同来源大肠杆菌的耐药水平差异,并利用亚组分析探究了不同采集时间、不同采集地点等因素对食品源和临床源大肠杆菌抗生素耐药性的影响。此外,对样品中的大肠杆菌进行检测并通过药敏实验揭示了食品和临床环境中大肠杆菌的抗生素耐药水平差异,并利用PCR技术和16Sr RNA测序技术分析了食品和临床来源大肠杆菌的ARGs分布特征及其同源性,并探究了大肠杆菌携带编码抗生素耐药性的ARGs在食品环境和临床环境之间进行传播的风险,以期为未来耐药性大肠杆菌的研究和治理提供参考。