背景多粘菌素是临床抗多重耐药革兰阴性菌感染的“最后一道防线”,而质粒介导的多粘菌素耐药新基因mcr-1的发现与传播威胁了多粘菌素的临床疗效,引起了全球广泛关注。mcr-1常定位于具有水平转移能力的质粒上,其在全球广泛传播对公共安全造成极大的威胁。目前,mcr-1主要从肠杆菌科细菌中检出,如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等,仅有少量研究报道了携带mcr-1的鲍曼不动杆菌,沙门氏菌等其它菌种。沙门氏菌为常见的人畜共患病病原菌,引起的腹泻是严重的人类食源性疾病,而多重耐药沙门氏菌检出率的升高给其临床治疗带来了新的挑战。目前,虽有部分我国沙门氏菌mcr-1流行情况的研究报道,但mcr-1在不同来源沙门氏菌中的流行情况以及传播机制仍缺乏了解。本研究旨在了解mcr-1在广东省不同来源沙门氏菌中的流行情况,通过全基因组测序分析等手段探究菌株的遗传特征,并揭示其耐药传播机制。方法本研究收集了2015-2017年来源猪粪便、猪肉及沙门感染病人样本共1701份。通过PCR和一代测序对mcr-1阳性沙门氏菌进行分离与鉴定。运用琼脂稀释法检测mcr-1阳性沙门氏菌对16种临床常用抗生素的药物敏感性,同时通过质粒接合、S1-PFGE及核酸杂交检测mcr-1的可转移性和基因定位。此外,对所有mcr-1阳性沙门氏菌菌株进行全基因测序,从菌株特征、质粒类型、转座子序列等多层面揭示菌株的耐药传播特点。最后,结合目前全球已发表的68株mcr沙门氏菌菌株基因组数据,分析mcr阳性沙门氏菌的群体结构。结果本研究共检出19株mcr-1阳性沙门氏菌,在猪粪便、猪肉、沙门感染病人中的mcr-1阳性率分别为0.53%(5/936),1.80%(3/167)和1.84%(11/598)。药物敏感性实验结果发现mcr-1阳性沙门氏菌株均为多重耐药菌,对多粘菌素、氨苄西林的耐药率均为100%,对头孢噻肟和环丙沙星的耐药率均高达63.2%。值得注意的是,19株沙门氏菌的mcr-1基因均定位于200~300 kb大小的质粒上,其中12株菌株的mcr-1基因质粒接合成功,接合子对多粘菌素的MIC值增加了16-32倍,其中7株菌株同时对氨苄西林和头孢噻肟耐药。全基因组测序分析发现,在19株mcr-1阳性沙门氏菌中,17株为ST34型鼠伤寒沙门氏菌单相变异体,两株鼠伤寒沙门氏菌分别为ST5401和ST6020。耐药基因与毒力岛检测显示,11株菌株携带blaCTX-M、17株菌株携带blaTEM、16株菌株携带oqx,所有菌株都携带SPI-1、SPI-3、SPI-4、SPI-5、SPI-13和SPI-14。质粒分析发现携带mcr-1的质粒均为IncHI2型质粒。此外,对mcr-1基因周边序列研究发现,Tn6330(ISApl1-mcr-1-pap2-ISApl1)转座子是介导mcr-1传播的主要方式,其中9株菌含有完整转座子Tn6330,9株菌仅含上游ISApl1,1株菌无上下游ISApl1;通过结合公共数据库68株mcr阳性沙门氏菌分析发现,ST34型鼠伤寒沙门氏菌为主要流行群体,且本研究中13株菌株与来自泰国和丹麦的菌株密切相关。结论本研究发现mcr-1阳性沙门氏菌在广东省不同类型样本中呈低流行状态,菌株表现较高耐药率和多重耐药性,特别是对头孢噻肟和环丙沙星耐药,对临床抗沙门氏菌感染的治疗构成了严重威胁。沙门氏菌的mcr-1阳性质粒可水平转移至大肠杆菌并介导多种抗生素耐药,这将危害公共卫生安全与人类健康。基于全基因组测序分析,IncHI2型质粒和Tn6330转座子在沙门氏菌的mcr-1基因传播中起重要作用。同时,其它抗生素的使用可能对携带多种耐药基因的mcr-1阳性沙门氏菌起共选择作用,促进多粘菌素耐药菌与耐药基因的传播。此外,mcr-1阳性沙门氏菌在全球广泛分布,本研究的菌株与泰国和丹麦的菌株亲缘关系更近,大多数为鼠伤寒沙门氏菌ST34型流行群体,提示其可能成为新的流行克隆菌株,有全球流行的风险。因此,应持续地监测mcr-1阳性沙门氏菌在动物、食品、社区和医院的流行趋势以防止多粘菌素耐药性在动物和人类中进一步传播。