犊牛腹泻大肠杆菌耐药性检测及多重耐药菌株的全基因组测序分析

摘要

为了解甘肃省平凉地区致犊牛腹泻大肠杆菌的耐药特性及分子机制，本研究从平凉市周边9个规模化牛场收集9份严重腹泻犊牛粪便样本，采用细菌分离培养和分子生物学方法对分离株进行鉴定，并对分离株进行药敏试验分析其耐药表型，对2株高度耐美罗培南的多重耐药大肠杆菌株进行de novo全基因组测序和小鼠致病性试验。结果显示，经16S rRNA鉴定，9份样本均分离出大肠杆菌(9/9,100.0%)。药敏试验结果表明，所有分离株均表现出8种及以上多重耐药性，其中对头孢曲松、头孢吡肟、复方新诺明和氯霉素耐药率达100.0%,对多西环素耐药率最低(2/9,22.2%)。全基因组测序发现，菌株Eco1(ST-744型)携带71个耐药基因和67个毒力基因，含有3种质粒类型和5种质粒复制子；菌株Eco8(ST-156型)携带66个耐药基因和60个毒力基因。2株菌株分别预测为O9:H9和O86:H28血清型，基因组岛预测分别存在9和11个基因岛。耐药基因涵盖β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类等8类；毒力基因涉及黏附、毒素、铁摄取等多种毒力因子。对小鼠致病性，Eco1接种存活率为10%(1/10),Eco8为40%(4/10),且Eco1组肝脏、脾脏和小肠脏器荷菌量中显著高于Eco8组。本研究揭示了甘肃省平凉地区犊牛腹泻大肠杆菌存在严重的多重耐药性，为该地区牛大肠杆菌感染的防治提供了参考。

关键词

犊牛腹泻 / 大肠杆菌 / 多重耐药性 / 全基因组测序 / 耐药和毒力基因