国际团队绘制嗜水气单胞菌基因组图谱:症状易与霍乱混淆,耐药性引关注

科学家近日公布嗜水气单胞菌(Aeromonas)首个基因组层面的系统性“蓝图”。该类细菌可引发腹泻等疾病,临床表现与霍乱相似,因现有检测手段难以区分而常被误诊。研究人员指出,误判不仅可能导致治疗方案不匹配,也可能干扰公共卫生部门对霍乱暴发的监测与控制。

近千株样本测序:临床与环境菌株差异不明显

这项国际合作由威康桑格研究所、孟加拉国国际腹泻病研究中心(icddr,b)以及印度医学教育与研究研究生院(PGIMER)等机构科学家参与。团队对来自孟加拉国和印度的近1000个嗜水气单胞菌基因组进行测序,并在今年早些时候于《自然通讯》发表相关成果。

研究显示,在人类临床感染中分离到的嗜水气单胞菌菌株,与环境中检出的菌株之间没有明显差异。研究人员据此认为,流通的菌株可能均具备通过已知储存宿主溢出并导致人类疾病的能力,相关宿主包括养殖鱼类,如鳟鱼和鲶鱼。

误诊影响治疗选择:霍乱以补液为主,嗜水气单胞菌或需抗生素

研究团队表示,嗜水气单胞菌感染与霍乱在症状上相近,但治疗路径并不相同:霍乱通常以口服补液治疗为主,而嗜水气单胞菌感染在部分情况下可能需要使用抗生素。由于部分嗜水气单胞菌菌株对多种抗生素具有耐药性,准确识别病原体及其耐药情况被认为与临床用药效果直接相关。

人畜共患风险:可致腹泻暴发,鱼类感染亦带来损失

嗜水气单胞菌是一类包含30多个不同物种的细菌,其中若干物种已知可引发人类与水生动物疾病。在人类中,该类细菌可导致腹泻疾病暴发,并可能在部分人群(如有基础疾病者)引发败血症。研究称,该细菌存在于水和食物中,在孟加拉国和印度等国家的五岁以下儿童中较为常见。

在水产养殖领域,嗜水气单胞菌感染可造成鱼类高死亡率,进而带来显著经济损失。研究同时提到,鱼类感染可通过接触受感染动物或水体传播给人类,尤其在存在开放性伤口时风险更高。

抗生素耐药基因广泛存在:或构成环境“耐药库”

为更全面了解南亚地区流通的嗜水气单胞菌物种,研究团队进一步分析了1853个基因组,其中包括新测序的996个基因组。研究鉴定出28个不同物种,并发现多数样本携带至少一种抗生素耐药基因,覆盖一线与最后用药抗生素相关耐药性。

研究人员指出,嗜水气单胞菌中广泛存在的耐药基因构成环境中的耐药库,意味着耐药性不仅可能在嗜水气单胞菌之间传播,也可能转移至其他感染人类的致病细菌,包括对最后用药抗生素的耐药性。

区域差异明显:孟加拉国与印度优势物种不同

基因组分析还显示,南亚地区嗜水气单胞菌存在显著区域差异。研究称,嗜水气单胞菌在孟加拉国和印度均广泛存在,但优势物种并不相同。

其中,孟加拉国以豚鼠嗜水气单胞菌(Aeromonas caviae)为主;印度的环境样本则以维罗尼嗜水气单胞菌(Aeromonas veronii)为主。两者均与腹泻疾病相关。研究同时提到,豚鼠嗜水气单胞菌更常影响幼儿和老年人;维罗尼嗜水气单胞菌则更多见于有基础疾病或免疫力低下者的严重感染。

研究还发现,区域内抗菌素耐药模式存在差异:孟加拉国样本携带的抗生素耐药基因数量较邻近国家样本更少。

研究人员:基因组“蓝图”将支持快速检测与养殖防控

威康桑格研究所联合第一作者尼莎·辛格(Nisha Singh)博士表示,测序数百个嗜水气单胞菌基因组为设计基于特异性遗传靶标的高特异性诊断测试提供了所需的基因组“蓝图”,而简单快速的检测方法有助于减少误诊并确保患者获得匹配治疗。

PGIMER联合资深作者尼拉姆·塔内贾(Neelam Taneja)教授指出,在缺乏清洁饮用水的地区,嗜水气单胞菌是一个突出问题;当其被误认为霍乱相关细菌时,会影响对霍乱的追踪与控制。

icddr,b联合资深作者穆尼鲁尔·阿拉姆(Munirul Alam)博士称,该研究覆盖了亚洲地区迄今数量最多的自然存在与致病嗜水气单胞菌物种基因组特征;他同时提到,多数菌株对一线及最后用药抗生素具有耐药性,并能在霍乱生态位中引发类似霍乱的腹泻。

威康桑格研究所联合资深作者尼克·汤姆森(Nick Thomson)教授表示,从基因组层面理解新兴人类病原体,有助于未来识别与可能治疗路径的探索;研究也进一步确认嗜水气单胞菌作为抗生素耐药环境库的角色,为评估防御效果与遏制耐药基因传播提供依据。

研究团队认为,进一步厘清不同嗜水气单胞菌物种的传播方式,将有助于在全球商业鱼类养殖中心针对多种致病菌株制定防控策略,并提升对腹泻病因的鉴别与公共卫生干预的针对性。


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