携带blaCTX-M-15的IncFII相关质粒多重耐药区分析及适应度代价研究

blaCTX-M-15是全球分布最广的超广谱β内酰胺酶基因，介导对青霉素类和头孢菌素类抗生素耐药，且常见于社区获得性感染病原菌，是重大的临床难题和公共卫生挑战。对其播散机制研究将为控制其播散提供理论支持。blaCTX-M-15主要由多种IncFII相关质粒携带，但其在质粒间的移动机制和IncFII相关质粒对宿主菌株产生的适应度代价不明，严重制约了对其广泛播散的理解。.在大量的前期试验基础上，本项目将（1）采用PCR mapping、DNA步移法和鸟枪克隆等方法研究携带blaCTX-M-15的IncFII相关质粒的耐药区，揭示blaCTX-M-15的遗传环境和分子移动机制；（2）采用竞争试验结合多种数学模型研究这些质粒对宿主菌株的短期和长期适应度代价，并将研究质粒在长期传代产生的进化对适应度的影响。.所获资料将揭示blaCTX-M-15分子移动机制和IncFII相关质粒的适应性。

blaCTX-M-15是全球分布最广的超广谱β内酰胺酶基因，介导对青霉素类和头孢菌素抗生素耐药，且常见于社区感染病原菌，是重大的临床难题和公共卫生挑战。对其播散机制研究将为控制其播散提供理论支持。本研究通过采用PCR映射、逆向PCR和鸟枪克隆等方法揭示了携带blaCTX-M-15 IncFII相关质粒（简称为FIIA质粒）的多重耐药区，发现blaCTX-M-15位于复杂的基因环境中，与其他耐药基因由多种移动基因元件“镶嵌”呈马赛克样结构。blaCTX-M-15有着多种移动机制，其中插入序列IS26通过插入/重组和形成复合型转座子以及质粒间的重组可能是其主要移动机制。.本研究建立了针对FIIA质粒的多位点序列分型体系。介导blaCTX-M-15传播的FIIA质粒分属多种类型，类似于经典FII质粒R100或R1，或者类似于含毒力基因的pRSB107、pIP1206或pWCE35，或者为多种质粒的杂合体。blaCTX-M-15的播散由数种FIIA质粒介导。.本研究通过竞争实验进行了携带blaCTX-M-15 FIIA质粒的适应度代价研究。FIIA质粒在短期和长期内未对宿主菌株带来显著的适应度代价。与仅携带RepFIIA的质粒相比，携带多复制子的质粒pJIE101和pD57也并未为宿主菌株带来更显著的适应度代价。适应度代价小有助于解释FIIA质粒成为介导blaCTX-M-15播散主要载体。.选取了1株携带blaCTX-M-15ST131代表菌株进行了全基因组测序。发现该菌含两个FIIA质粒（pJIE186和p186-2）。其中pJIE186为接合性质粒，含有RepFIIA，并携带多种耐药基因；p186-2为非接合性质粒，含有RepFIB和RepFIIA，无耐药基因，却携带许多毒力基因。这两个质粒分别介导耐药和毒力，可能对blaCTX-M-15播散起了重要作用。.总之，通过本项目及文献发现blaCTX-M-15的广泛播散是多种机制共同作用，包括（1）blaCTX-M-15位于复杂的多重耐药区，这些耐药区中含有多种可供同源性重组的区域以及多种移动元件，可形成多种机制移动blaCTX-M-15；（2）多种FIIA质粒参与了blaCTX-M-15的移动，而FIIA质粒在肠杆菌中具有良好的适应性。阻断质粒在菌株间的水平传播将是控制blaCTX-M-15进一步播散的主要方向。