Nature microbiology丨百诺大成WGS测序助力中国农业大学揭示细菌抗药性现象

百诺大成WGS测序助力中国农业大学揭示中国家禽生产中普遍存在细菌抗药性现象

        近日,中国农业大学沈建忠团队于《自然-微生物学》杂志上，在线发表论文“Comprehensive resistome analysis reveals the prevalence of NDM and MCR-1 in Chinese poultry production”，揭示了中国家禽生产流程中普遍存在能让细菌对碳青霉烯和粘菌素产生耐药性的基因。

     碳青霉烯和粘菌素是由牲畜链霉菌（Streptomyces cattleya）分泌，这类药物被用来治疗严重的细菌感染，也是目前对抗多重耐药菌的手段之一，称为人类细菌感染的“最后防线”。但是抗生素的使用也使得一些细菌逐渐演化出抗药性，造成了极大的生物安全隐患：2011年首次在中国检出携带blaNDM-1耐碳青霉烯基因的肠内细菌；在2015年，中国也检出了mcr-1粘菌素抗性基因。

        沈建忠团队对中国养殖场和屠宰场中的排泄物、污水和鸡盲肠等，以及超市中的鸡肉进行了抽样调查，结果表明消费肉品中广泛存在blaNDM和mcr-1基因（如下图）。

        为了进一步探究blaNDM和mcr-1的传播途径，该课题与百诺大成合作，对174个来自养殖场、屠宰场的苍蝇、狗、鸡、人等采样标本进行了抗碳青霉烯和无抗性大肠杆菌全基因组测序（whole-genome seqencing， WGS），并深入进行了系统发生学分析（如下图）。结果发现，饲料中使用的粘菌素与孵化场中高水平的mcr-1相关，而blaNDM则在之后进入家禽体内，可能是通过狗、苍蝇和野鸟的外部污染进入。

百诺大成WGS测序流程如下：

        此外，在动物和人类体内的耐碳青霉烯肠内细菌中，最多的是具有NDM耐药机制的种类，占所有样本的41.7%。尤其引人关注的是，样本中存在具有mcr-1的耐碳青霉烯的大肠杆菌（CREc）（如下图）。

       根据上述结果，该课题组提出了基因在养鸡场内的鸡、人、狗、苍蝇和燕子等飞鸟体内外相互传播，并由物流、交通和飞鸟的迁徙进行长途传播的假说。该研究为了解耐药性基因如何能够进入并污染人类食物链带来新的见解，或有助于形成帮助减少这些基因在农业领域的出现和进一步扩散的新策略。

参考文献

Wang Y, Zhang R, Li J, et al. (2017) Comprehensive resistome analysis reveals the prevalence of NDM and MCR-1 in Chinese poultry production. Nature Microbiology.