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伊丽莎白菌是一类具有多重耐药性的条件致病菌,可感染新生儿和免疫缺陷人群,被感染患者具有较高的死亡率,近年来被报道可感染蛙类,能导致蛙类发生暴发性歪头症。该病传染性强,死亡率高,治愈率低,是危害我国养殖蛙类的最主要病害之一。早期人们对伊丽莎白菌的认识较少,其属内物种的鉴定和分类系统比较混乱,基础研究工作相对滞后,尤其在我国养殖蛙类中的流行特点及耐药机制研究十分匮乏。本研究在对蛙源伊丽莎白菌准确鉴定的基础上,通过全基因组测序、比较基因组学和分子分型,研究病原米尔伊丽莎白菌种内和属内物种的系统发育关系,比较流行菌株的克隆关系;基于全基因组数据,研究伊丽莎白菌碳青霉烯类耐药机制,揭示其碳青霉烯酶变异体多样性,主要研究内容和结论如下:一,首次确定米尔伊丽莎白菌为黑斑蛙歪头病的病原。对采自多个养殖区的患歪头病的黑斑蛙进行了系统的病原学诊断,排除了蛙病毒、壶菌和寄生虫感染的可能性,发现细菌感染的阳性率为190/213,基于16S r DNA和gyr B基因序列,将优势分离株鉴定为米尔伊丽莎白菌;对自然发病蛙脑组织的病理观察和超微结构分析显示,被感染蛙的脑膜增厚,出现炎性病变,神经元细胞受损;人工感染实验表明,米尔伊丽莎白菌通过肌肉注射、浸泡和共居感染均可使健康蛙发病,表现出较强的致病性和传染性,其中浸泡感染的死亡率最高,说明污染的水源和发病个体都可成为传染源。二,基于比较基因组学分析,厘清了伊丽莎白属的分类系统,发现米尔伊丽莎白菌可成为潜在人畜共患病原菌。对代表分离株FL160902进行了全基因组测序,通过基因组水平上伊丽莎白菌属物种的系统发育分析,厘清了该属内传统分类群命名方法与当前命名方法不一致的情况,提出UBII内的4个不同亚群为不同物种,且UBII:1为按蚊伊丽莎白菌,UBII:2为米尔伊丽莎白菌,修订了当前部分物种的分类学命名;基于全基因组SNP的系统发育研究和毒力基因同源性比对,发现蛙源分离株与人源分离株CSID 3000517120具有较近的亲缘关系,且二者毒力基因相似度较高,说明米尔伊丽莎白菌可成为潜在人畜共患病原菌,为公共卫生安全做出了警示。三,采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)和Rep-PCR两种方法,调查了62株米尔伊丽莎白菌分离株的分子流行病学。两种方法都能将部分不同地区来源的分离株区分开来,但是PFGE分型具有更高的分辨率,62株分离株中共有28种PFGE型,8个主要PFGE聚类簇;聚类结果与其感染宿主的种类(黑斑蛙、牛蛙、棘胸蛙)和地理区域(湖南、湖北、福建)有较大的关联性,其中有来自不同养殖区的菌株基因图谱显示为同一型,也有分离自不同养殖品种的菌株为同一型,表明同一克隆可在不同养殖场和不同省市之间大规模传播,而且还能在不同养殖品种间交叉传播,该研究结果为流行病学防控提供了理论依据。四,发现了伊丽莎白菌属碳青霉烯酶变异体的高度多样性。从FL160902基因组数据中预测到了27个耐药基因,其中有2个染色体固有的碳青霉烯酶耐药基因,通过氨基酸序列分析和功能验证,将其命名为bla B-16和bla GOB-19;此外,在NCBI公布的伊丽莎白菌基因组数据中又发现了23种新型Bla B变异体和32种新型Bla GOB变异体,经功能验证后发现,天然变异的碳青霉烯酶会使菌株表现出不同的耐药表型;对该属内碳青霉烯酶变异体进行了系统的整理,根据氨基酸序列相似度和系统发育分析,将39种Bla B和51种Bla GOB分别划分为12种和15种类群,且不同物种会携带其特有的的耐药基因类群;通过系统发育分析的比较,发现碳青霉烯酶基因在伊丽莎白菌属内存在水平基因转移的现象,为这类耐药基因扩散的防控敲响了警钟。