携带粘菌素耐药基因（mcr-1）人源肠道病原菌在我国的流行特征及传播机制研究

Polymyxin has been considered the “last line of defense” against multi-drug resistant gram-negative bacteria. Since the discovery of mcr-1, a colistin-resistant gene, has been detected in many human Enterobacteriaceae. The drug resistance genes disseminate into diverse Enteropathogenic bacteria by plasmids will not only pose significant challenges to clinical anti-infective treatment, but will also become a huge public health problem. We have detected mcr-1-positive Shigella and Salmonella from diarrhea patients in China, with multi-drug resistance. In this study, we will explore the epidemiological characteristics of mcr-1 positive Enterobacteriaceae by collecting epidemiological and clinical of patients with diarrhea in China. Furthermore, we will detect drug resistance to better understand antibiotic resistance of mcr-1 positive Enterobacteriaceae. Also, we will clarify the genetic polymorphism by subtyping human mcr-1 positive Enterobacteriaceae using multilocus sequence typing and pulsed-field gel electrophoresis. Finally, in order to better understand transmission mechanism of mcr-1 in human Enterobacteriaceae by S1-PFGE, Southern-Blot, junction transfer test and plasmid whole-gene sequencing. The above study can provide the basis for the epidemic distribution , risk assessment , prevention and control of mcr-1-postive Enterobacteriaceae of Chinese population.

多粘菌素一直被认为是抵御多重耐药革兰氏阴性菌的“最后一道防线”。自可转移粘菌素耐药基因mcr-1被发现以来，已在多国人源肠杆菌中检出。耐药基因通过质粒向多种肠道病原菌中扩散，不仅给临床抗感染治疗带来重大挑战，也将成为巨大的公共卫生问题。本课题组检测到mcr-1已传播到我国人源志贺菌和沙门菌中，并呈现多重耐药特性。本研究将在前期工作基础上，通过统计分析腹泻患者流行病学信息，明确携带mcr-1肠道病原菌的流行病学特征；通过药敏实验和耐药基因的检测，分析携带mcr-1肠道病原菌的耐药特点；利用MLST和PFGE，明确携带mcr-1肠道病原菌的遗传多态性；通过S1-PFGE、Southern-Blot、接合转移试验及质粒全基因测序，阐明mcr-1在人源肠道病原菌中的传播机制。以上研究不仅为mcr-1在我国人群肠道病原菌中的流行分布提供依据，也为mcr-1的风险评估及防控提供数据参考和科学依据。

粘菌素耐药基因mcr-1的流行和传播给人类生命健康带来巨大威胁。因此，开展粘菌素耐药细菌的监测及其传播进化规律的研究对于耐药菌的防控特别是遏制其耐药性的进一步扩散至关重要。.本研究从全国各哨点医院收集临床腹泻标本及病人基本信息，从中分离鉴定携带mcr-1的肠道病原菌；利用PCR和Sanger测序对mcr-1基因进行筛检；通过微量肉汤梯度稀释法对mcr-1阳性菌进行抗生素敏感性分析；应用 PFGE 技术对 mcr-1阳性菌进行分型；通过S1-PFGE 技术与Southern-blot技术对mcr-1阳性菌携带的质粒进行分型与定位；通过质粒接合转移实验检查mcr-1阳性质粒的传播特性；利用PCR、质粒测序和全基因组高通量测序技术对mcr-1阳性菌株的质粒特点、遗传多态性等分子特性进行研究。.研究发现：（1）共收集2003-2015年间的我国部分地区的肠道致病菌株共计16950株，检出76株mcr-1阳性菌株，其中非典型致病性大肠杆菌与鼠伤寒沙门菌的检出量最多；（2）在所有人源性mcr-1阳性样本中，有77.41% (54/70) 的样本来源于4岁以下儿童，儿童患者的平均年龄仅为1.4岁；（3）mcr-1阳性菌多重耐药的现象十分严重，有69株（90.79%）菌对三种或三种以上抗生素耐药；（4）肠道致病菌所携带的mcr-1质粒类型复杂多样，主要为IncX4、IncI和IncH质粒类型，其中IncI类型质粒广泛分布于mcr-1阳性大肠杆菌、沙门菌和志贺菌中。.通过上述研究，我们揭示了mcr-1基因在大肠杆菌、沙门菌、志贺菌三类肠道病原菌中的分布情况及传播规律，为控制黏菌素耐药性的传播提供了可靠的理论依据；我们研究了mcr-1阳性肠道病原菌在部分地区的分布状况、传播关系、耐药性特点、遗传多态性及传播机制，为mcr-1阳性肠道病原菌的危害评估提供了科学依据；最后，我们研究了携带mcr-1质粒在肠道病原菌中的转移特性和不同菌属间携带mcr-1质粒的结构特点，为预防控制此类mcr-1基因的传播提供了理论依据。