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碳青霉烯类药物是治疗多重耐药菌感染的最重要的抗生素之一,碳青霉烯类药物耐药菌的增加给临床治疗带来极大挑战。虽然碳青霉烯类药物禁用于兽医临床,然而近几年国内外学者都从食品动物源肠杆菌中检测到blaNDM,给人类健康带来严重威胁。本研究从20132017年连续对安徽某养鸡场产NDM大肠杆菌进行流行性调查,揭示blaNDM在该鸡场的流行趋势和传播载体特征。采用琼脂稀释法对20132017年分离自该鸡场的400株大肠杆菌进行药物敏感性实验,结果表明20132014年未检测到亚胺培南耐药株,20152017年共检测到18株亚胺培南耐药株,耐药率分别为10.0%、10.5%和4.0%。该鸡场大肠杆菌对四环素、氨苄西林、复方新诺明、链霉素和氟苯尼考耐药率都高于90%,对链霉素(81.4%)、多西环素(84.6%)、环丙沙星(85.3%)和头孢噻肟(88.3%)都表现为高水平耐药,对磷霉素(68.8%)、新霉素(75.3%)、庆大霉素(56.3%)和头孢喹肟(71.1%)耐药率也较高,耐药率低于50%的有头孢他啶(35.8%)、头孢西丁(19.8%)、阿米卡星(22.0%)、黏菌素(28.8%)、安普霉素(43.8%)和亚胺培南(4.5%)。采用PCR和测序的方法对18株亚胺培南耐药大肠杆菌检测blaNDM基因,结果显示18株耐药菌全部为blaNDM阳性,包括2株blaNDM-7和16株blaNDM-5。同时对blaNDM阳性菌检测mcr-1、fosA3、floR、rmtB、blaCTX-M-1G、blaCTX-M-9G和oqxAB的携带情况。结果显示,oqxAB的检出率为100%(n=18),mcr-1、fosA3、floR的检出率均为55.5%(n=10),rmtB检出率为38.9%(n=7),blaCTX-M-1G和blaCTX-M-9G的检出率分别为22.2%(n=4)和27.7%(n=5)。采用多位点序列分型(MLST)和脉冲场凝胶电泳(PFGE)方法研究NDM阳性菌株的亲缘关系。MLST结果显示,共有8种ST型,2015年分别是ST5442(n=2)、ST10(n=3)和ST2935(n=1),2016年主要流行ST7507(n=6),其次为ST156(n=1)和ST93(n=1),2017年有ST410(n=1)和ST5946(n=3)。PFGE结果显示在鸡场中存在blaNDM阳性菌克隆传播的现象。采用接合、复制子分型、接合频率计算、质粒稳定性和竞争性实验方法对blaNDM阳性菌进行blaNDM基因的水平传播机制和blaNDM阳性质粒的生物学特征。结果显示,18株blaNDM基因均可通过接合转移,全部位于可接合的IncX3质粒上,接合频率为6.71×10-55.75×10-4。携带blaNDM质粒在无抗生素的压力下可稳定存在受体菌中,竞争性结果表明获得IncX3质粒具有一定的适应性代价,相对适应度为0.91。选取部分NDM阳性菌株进行全基因组测序。结果表明,IncX3质粒骨架与已报道序列相似度为99%。blaNDM位于两种不同的基因环境中,其中8株为blaNDM-△ISAba125-IS5-△ISAba125-IS3000-△Tn2,与已报道的人、动物、食品、环境来源携带blaNDM的IncX3质粒的环境相同,4株为blaNDM-△ISAba125-IS5-△IS3000-△Tn2。根据PCR mapping检测blaNDM侧翼序列,6株未全基因组测序大肠杆菌中4株为第一种结构,2株为第二种结构。综上所述,安徽该养殖场鸡源大肠杆菌耐药严重,克隆传播和IncX3质粒的水平传播共同介导blaNDM在该鸡场的流行,且blaNDM阳性菌同时携带oqxAB、mcr-1、rmtB和fosA3多种重要耐药基因。携带blaNDM的食品动物源大肠杆菌可能会威胁人类健康,提示应加强食品动物源大肠杆菌的碳青霉烯类药物耐药性监测。