鸡产业链弯曲菌中多重耐药基因cfr/cfr-like的流行特征及传播机理研究

Campylobacter is an important zoonotic pathogen. As the world’s second major foodborne pathogen, Campylobacter mainly colonize in the intestine of poultry such as chicken, and consumption of contaminated meat is the main source of Campylobacter infection. The spread of multidrug resistant gene in Campylobacter pose a severe threat to food safety and public health. The applicant discovered firstly a cfr gene variant cfr(C) from Campylobacter of cattle origin in the United States, this gene mediates resistance to five classes of antibiotics; the prevalence rate of cfr(C) in C. coli reached 10% and spread mainly via clonal expansion in different farms in different states. In view of this, this project will isolate Campylobacter from poultry production (farms-abattoir-supermarkets) in southwest of China. Multi-PCR, PFGE and MLST will be used to identify the Campylobacter and clarify the relationship of different isolates; antimicrobial susceptibility testing, PCR, conjugation, whole genome sequencing, cloning and expression will be used to analyze the prevalence, transferability, fitness cost, evolution and dissemination mechanism of cfr/cfr-like gene. This study will illuminate the prevalence and dissemination mechanism of cfr/cfr-like gene in Campylobacter in Chinese chicken production, which provide important scientific basis for controlling the emergence and spread of drug-resistant Campylobacter.

弯曲菌是一种重要的人畜共患病原菌。作为全球第二大食源性病原菌，弯曲菌主要寄居于鸡等禽类的肠道，而食用被污染的鸡肉是人感染弯曲菌的主要来源。弯曲菌中多重耐药基因的播散给食品安全和公共卫生带来严峻威胁。申请人在美国牛源弯曲菌中首次发现介导五类抗生素耐药的cfr基因变体cfr(C)，在结肠弯曲菌中的流行率达到10%，且在不同州不同农场呈克隆性传播。鉴于此，本项目将从我国鸡产业链（养鸡场-屠宰场-超市）中分离弯曲菌，采用多重PCR、脉冲场凝胶电泳、多位点序列分析等对弯曲菌进行鉴定并阐明在鸡产业链中不同来源菌株间的克隆相关性；采用药敏试验、PCR、接合转移、全基因组测序、克隆表达等方法分析cfr/cfr-like基因的流行情况、水平转移能力、适应性代价、遗传进化特征及传播机制。该研究将阐明cfr/cfr-like基因在我国鸡产业链弯曲菌的流行情况和传播机理，为控制耐药弯曲菌的产生和播散提供科学依据。

弯曲菌是一种重要的人畜共患病原菌。作为全球第二大食源性病原菌，弯曲菌主要寄居于 鸡等禽类的肠道，而食用被污染的鸡肉是人感染弯曲菌的主要来源。弯曲菌中多重耐药基因的播散给食品安全和公共卫生带来严峻威胁。本研究从我国鸡产业链（养鸡场-屠宰场-超市）中分离弯曲菌2100株，采用多重PCR、脉冲场凝胶电泳、多位点序列分析等对弯曲菌进行鉴定并阐明在鸡产业链中不同来源菌株间的克隆相关性；采用药敏试验、PCR、全基因组测序等分析方法未从鸡源弯曲菌中鉴定出cfr/cfr-like基因，但鉴定出了另一种氟苯尼考-利奈唑胺交叉耐药基因optrA, 以及氯霉素耐药基因fexA。同时，我们也采集了1500余株猪源弯曲菌，并从猪源结肠弯曲菌中鉴定出了位于质粒和染色体上的cfr(C)基因变体，两个携带cfr(C)基因的新质粒均可以通过接合转移的方式在不同弯曲菌种之间传播。 同时，我们发现无论是位于质粒上还是染色体上，cfr(C)均插入在卡那霉素耐药基因aphA3的下游，并在cfr(C)基因附近鉴定出新的插入序列ISCco7，IS607* 和 IS1595-like。该研究阐明了cfr/cfr-like基因在我国鸡源及猪源弯曲菌中的流行情况、水平转移能力、适应性代价、遗传进化特征及传播机制，为控制耐药弯曲菌的产生和播散提供科学依据。