介导五类药物耐药基因cfr在动物源病原菌中的传播机制研究

Drug resistance has been an increasing global public health threat, especially involves the introduction of the new Delhi metallo-lactamase(NDM-1), so it is deemed the biggest problem for the public health security in the 21st century by the World Health Organization (WHO). Special attention has to be paid to the surveillance and monitoring of the prevalence of the cfr gene by the developed contries, which confers resistance to five chemically distinct classes of antibiotics.The present study will foucs on the molecular epidemiology and the transmission mechanism of cfr gene among different pathogenic bacteria, such as Streptococcus suis, enterococci, staphylococci, and Escherichia coli; identifing the prevalence of the cfr gene among pathogenic bacteria of animal origin in China; the characterization of the genetic elements of cfr gene through high-throughput sequencing will be obtained. So to clarify the molecular spread, origin, and the transmission route of cfr gene by bioinformatics. The study will supply the epidemiology and the resistance mechanism of cfr gene among streptococci; provide the foundation for risk assessment and control of the resistance bacteria of animal origin, and establish the basis of the molecular epidemiology of resistance between animal, environment, and human origin, the mechanism of resistance and transmission, and the trend of the development of this resistance.

目前耐药性已经成为一个全球性的难题，尤其是超级耐药菌的出现，因而被世界卫生组织认为是21 世纪最大的公共卫生安全问题之一。耐药基因cfr 是目前发现的第一种可同时介导对五种化学结构不同的抗菌药物耐药，是欧美各国的重要监控对象和研究热点。本项目拟开展cfr 基因在不同种属病原菌（猪链球菌、肠球菌、葡萄球菌和大肠杆菌）中的分子流行性和传播机制研究，明确该基因在我国动物源性病原菌中的流行扩散情况；并通过高通量测序法获得cfr基因转移的遗传元件结构图，通过生物信息学方法解析其在不同种属病原菌中传播的分子机制及途径。填补目前关于该基因在链球菌中流行数据和耐药机制研究的空白，为动物源性耐药菌的风险评估和控制提供充分的依据，也为研究人、环境和动物源性细菌耐药性分子流行病学、耐药机制和传播机制、耐药发展的原因和趋势等奠定良好基础。

耐药基因cfr 是目前发现的第一种可同时介导对五种化学结构不同的抗菌药物耐药，是欧美各国的重要监控对象和研究热点。本项目开展了大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和链球菌中cfr耐药基因的流行特征研究，测定了部分大肠杆菌、肠球菌和葡萄球菌中cfr基因的侧翼序列，深入研究了介导该基因传播的移动元件。结果表明该耐药基因尚未在动物源细菌中大量流行，检出率低于其它类耐药基因，并在肠球菌中首次发现新的cfr流行性菌株ST475和ST16的克隆传播。重点研究了大肠杆菌中耐药质粒的流行性特征，获得了流行性质粒IncX4的完整序列，揭示了IS26介导的转座及同源重组对介导cfr基因在不同质粒及不同菌株之间的传播具有重要作用，并在该类型质粒中发现存在大量介导粘菌素耐药的新发现的mcr-1基因。在葡萄球菌中检测出人与动物之间存在cfr阳性菌株的克隆传播，而链球菌中尚未检出cfr阳性株。项目成果为动物源性耐药菌的风险评估和控制提供了充分的依据，也为研究人、环境和动物源性细菌耐药性分子流行病学、耐药机制和传播机制、耐药发展的原因和趋势等奠定良好基础。