摘要
采集四川部分地区市场售卖点肉鸡直肠拭子,用含有多黏菌素(终浓度4 µg/mL)的EC肉汤增菌接种含多黏菌素(终浓度4 µg/mL)的麦康凯平板,挑取可疑菌落,采用PCR方法鉴定菌株并检测mcr-1基因;微量肉汤稀释法测定mcr-1基因阳性菌株对临床常见抗菌药物耐药情况。脉冲场凝胶电泳(PFGE)对mcr-1基因阳性菌株进行同源分析。耐药基因质粒结合实验验证mcr-1基因传播途径。
从70份肉鸡样本中的13份检出mcr-1基因阳性大肠埃希氏菌,检出率18.57%(13/70),对实验的13种抗生素,除13株mcr-1阳性菌株对头孢西丁有12株敏感以外,对其他抗生素都表现出不同程度的耐药,其中四环素和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑耐药率最高,达到了100%(13/13);其次是氨苄西林和氯霉素,耐药率为84.62%(11/13)。PFGE显示13株mcr-1阳性大肠埃希氏菌分属13个不同的型别;质粒结合实验显示mcr-1基因能够通过质粒传播。
由于抗菌药物的广泛与不合理使用,细菌耐药问题日趋严峻。全球范围内,每年因耐药菌感染所致的死亡病例人数达70万,预估2050年可能会达到1 000万
为了解禁止使用多黏菌素作为促进剂后四川地区鸡源大肠杆菌mcr-1基因携带情况,本研究对肉鸡直肠内携带mcr-1基因大肠杆菌进行了检测,并对携带mcr-1菌株进行了药敏分析、脉冲场凝胶电泳(Pulse field gel electrophoresis,PFGE)同源分析和耐药基因质粒结合试验。
PCR仪(法国梅里埃),毛细管电泳仪(美国凯杰),脉冲场电泳仪、凝胶成像系统(美国伯乐公司),缓冲蛋白胨水、麦康凯(北京陆桥),ESBLs平板(法国科玛嘉),血琼脂平板(郑州安图),SeaKemGold琼脂糖(LONZA),10×TBE缓冲液(北京Solarbio),SDS、蛋白酶K、限制性内切酶XbaⅠ、Tris-HCl、EDTA、MH肉汤、药敏检测板(上海星柏)。
剖开肉鸡直肠,用一只棉签蘸取粪便加入含4 µg/mL的多黏菌素EC肉汤增菌,36 ℃过夜培养,取增菌液一环划线在含4 µg/mL的多黏菌素的麦康凯平板接种划线,36 ℃过夜培养,每个平板上挑取2株红色菌落进行纯化和鉴定。
对挑取的可疑菌落采用PCR方法进行鉴定,引物序列为:上游:5’-ATGCCAGTCCAGCGTTTTTGC-3’,下游:5’-AAAGTGTGGGTCAATAATCAGGAAGTG-3’,产物大小为1 487 bp。PCR反应体系(20 µL),DNA模板2 µL,上下游引物各1 µL,2×mix 16 µL。反应条件为:94 ℃预变性5 min,94 ℃变性30 s,63 ℃退火30 s,72 ℃延伸40 s,循环30次,再72 ℃延伸5 min。PCR产物用毛细管电泳进行分析。
对鉴定为大肠埃希氏菌的菌株运用,PCR方法检测mcr-1基因,所用引物按照文献设
对mcr-1阳性菌株运用微量肉汤稀释法方法进行14种抗生素的敏感性实验,包括氨苄西林(Ampicillin,AMP)、氨苄西林/舒巴坦(Ampicillin/Sulbactam,AMS)、头孢唑啉(Cefazolin,CFZ)、头孢噻肟(Cefotaxime,CTX)、头孢西丁(Cefoxitin,CFX)、头孢他啶(Ceftazidime,CAZ)、氯霉素(Chloramphenicol,CHL)、环丙沙星(Ciprofloxazole,CIP)、庆大霉素(Gentamicin,GEN)、亚胺培南(Imipenem,IPM)、萘啶酸(Nalidixic acid,NAL)、四环素(Tetracycline,TET)、甲氧苄啶/磺胺甲𫫇唑(Trimethoprim/Sulfamethoxazole,SXT)。用纯培养的细菌和5 mL去离子水配制0.5 McF菌悬液,吸取定量0.5 McF菌悬液到MH肉汤管中,用于药敏检测板接种,以ATCC 25922大肠埃希氏菌作为质控菌株,以CLSI-100进行判
参照美国疾控中心PulseNet中用于大肠埃希氏菌的PFGE标准方法进行操作,选用沙门菌H9812作为标准菌。在细胞悬浮液CSB中加入过夜培养细菌,调整菌液浓度至4.0~4.5 McF,取400 µL至1.5 mL离心管中,再加入20 µL蛋白酶K和1%Seakem Gold凝胶,凝固后加入裂解液和蛋白酶K裂解,随后用水和TE重复洗涤。胶块经XbaⅠ进行酶切后电泳,染色成像。图像转换后应用BioNumberic数据库软件处理,选择Dice相关系数和UPGMA进行聚类分
以13株阳性菌株为供体菌,本实验室内保存的具有叠氮钠抗性的E.coli J53为受体菌,该菌未携带mcr-1基因。方法参考文献[
分别将供体菌和受体菌E.coli J53划线于含200 µg/mL叠氮钠和2 µg/mL黏菌素的Luria-Bertani(LB)药板上,以及两种药的联合药板上观察生长情况,确保供体菌只在2 µg/mL黏菌素的LB药板上生长,受体菌只在200 µg/mL叠氮钠的LB药板上生长。
分别挑供体菌和受体菌单菌落接种于3 mL LB 肉汤,37 ℃摇床过夜培养。
分别取供、受体菌150 µL和200 µL于2 mL LB肉汤37 ℃摇床培养3 h后,将供、受体菌按1∶4的比例混合均匀,取100 µL滴于不含药的普通LB琼脂上37 ℃温箱过夜培养。刮取LB琼脂板适量的菌苔于500 µL生理盐水,并在含有2 µg/mL黏菌素和200 µg/mL叠氮钠的双药LB板上划线培养24 h,分别在普通麦康凯平板和联合双药LB板上划线过夜培养筛选J53接合子,再对接合子用PCR鉴定是否含有mcr-1基因。
从70份肉鸡中共检出13株携带mcr-1基因大肠埃希氏菌,检出率18.57%(13/70)。其中,从绵阳检出6株mcr-1基因大肠埃希氏菌,检出率最高,为42.86%(6/14);其次是资阳,检出率为28.57%(2/7),见
地点 | 样本量 | 阳性样本数 | 分离率/% | 菌株编号 |
---|---|---|---|---|
雅安 | 14 | 2 | 14.29 | 2019042D、2019039D |
德阳 | 14 | 2 | 14.29 | 2019048D、2019054D |
资阳 | 7 | 2 | 28.57 | 2019060D、2019064D |
眉山 | 14 | 1 | 7.14 | 2019080D |
绵阳 | 14 | 6 | 42.86 |
2019084D、2019098D、 2019087D、2019096D、 2019094D、2019099D |
成都 | 7 | 0 | 0 | |
合计 | 70 | 13 | 18.57 |
药敏结果显示,13株mcr-1阳性菌株有12株对头孢西丁敏感,对其他抗生素都表现出不同程度的耐药,见
抗生素种类 | 耐药(R) | 中介(I) | 敏感(S) | 耐药率/% |
---|---|---|---|---|
氨苄西林(AMP) | 11 | 0 | 2 | 84.62 |
氨苄西林/舒巴坦(AMS) | 6 | 5 | 2 | 46.15 |
头孢唑啉(CFZ) | 8 | 3 | 2 | 61.54 |
头孢噻肟(CTX) | 8 | 0 | 5 | 61.54 |
头孢西丁(CFX) | 0 | 1 | 12 | 0.00 |
头孢他啶(CAZ) | 1 | 1 | 11 | 7.69 |
氯霉素(CHL) | 11 | 0 | 2 | 84.62 |
环丙沙星(CIP) | 7 | 1 | 5 | 53.85 |
庆大霉素(GEN) | 4 | 3 | 6 | 30.77 |
亚胺培南(IMP) | 1 | 0 | 12 | 7.69 |
萘啶酸(NAL) | 9 | 0 | 4 | 69.23 |
阿奇霉素 | 2 | 0 | 11 | 15.38 |
四环素(TET) | 13 | 0 | 0 | 100.00 |
甲氧苄啶/磺胺甲恶唑(SXT) | 13 | 0 | 0 | 100.00 |

图 1 mcr-1阳性菌株对常见抗生素耐药情况
Figure 1 the situation of the mcr-1 positive strains to common antibiotics

图 2 mcr-1阳性菌株多重耐药情况
Figure 2 multiple drug resistance in mcr-1 positive strains
13株阳性大肠埃希氏菌XbaⅠ酶切PFGE条带数目在13~21条,聚类分析显示13株菌株分属13个不同型别,未出现同源性高于85%的菌株(

图 3 mcr-1阳性菌株PFGE分型结果
Figure 3 PFGE typing results of mcr-1 positive strain
通过观察,麦康凯上菌落形态与J53形态一致,颜色都为桃红色并且都能在LB双药板上正常生长,判定为结合子。同时通过PCR对结合子进行mcr-1基因检测,13株均为阳性(

图 4 结合子mcr-1基因毛细管电泳仪检测
Figure 4 Detection of binding mcr-1 gene by capillary electrophoresis
20世纪50年代,为促进畜禽的生长和预防疾病,多黏菌素类药物被各国作为饲料添加剂应用于养殖
本文从70份鸡直肠样本中筛选出13份mcr-1阳性菌株,检出率18.57%,高于2008—2015年猪禽源大肠埃希氏菌中筛选的mcr-1阳性菌株检出率(15.74%
本研究中,13株mcr-1阳性菌株均对13种抗生素表现出不同程度的耐药性,且超过90%(12/13)表现出严重的多重耐药,耐药种类最高达11种抗生素。养殖过程中长期不合理使用抗生素产生了选择性压力,也导致了多重耐药的增高,多黏菌素作为抗生素的最后一道防线,降低耐药率和遏制其传播迫在眉睫。
PFGE是基于菌株的DNA指纹原理来明确菌株之间的关联、传染源和传播途径,目前已广泛用于分析不同来源菌株是否关联集中暴
耐多黏菌素的耐药基因多种且变异亚型多,这种多样性导致细菌适应外界抗生素压力,引起多黏菌素的耐药水平和传播能力的改变。由于mcr-1基因可以通过接合性质粒,在大肠埃希氏菌、沙门菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌和肺炎克雷伯菌等不同宿主之间广泛传
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