细菌耐药性对全球公共卫生构成的威胁日益严峻,侵袭性沙门氏菌感染作为导致血流感染和尿路感染的重要病因之一。2026年8月18日,河南农业大学动物医学院王亚楠教授团队联合上海市疾病预防控制中心许学斌团队在《Nature Communications》发表题为“Global genomic surveillance uncovers emergence and spatiotemporal patterns of World Health Organization priority antibiotic resistance in invasive Salmonella”的研究论文。研究团队整合了中国本土六省份长达三十年的监测数据和全球77个国家公开数据库中的沙门氏菌基因组序列,构建了包含7,691株侵袭性菌株、时间跨度从1954年至2024年的全球最大规模基因组数据集,并在此基础上评估了WHO列为重点关注对象的环丙沙星、三代头孢菌素和阿奇霉素等临床关键抗生素的耐药性时空演变规律。
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研究团队对全球数据的分析结果显示,侵袭性沙门氏菌对环丙沙星的不敏感率从2000年之前的0.21%急剧攀升至2020年至2024年期间的18.42%,对三代头孢菌素的耐药率在同一时间段内从接近于零的水平跃升至17.01%。在亚洲地区,环丙沙星的耐药率达到了11.79%,其中中国分离株的耐药率为8.86%。团队进一步分析发现阿奇霉素的全球耐药率虽然整体维持在0.79%的相对较低水平,但在欧洲和中国分别达到了1.55%和2.36%,并且耐药基因mph(A)的携带比例在最近五年间增长了将近三倍。此外,团队发现多重耐药菌株在全球范围内的比例已经达到30.98%,在欧洲和非洲更是分别高达65.89%和58.46%,这些数据反映出临床抗感染治疗正面临越来越严峻的耐药挑战。
在血清型和序列型的分布层面,研究团队观察到侵袭性非伤寒沙门氏菌的血清型多样性呈现出明显的增长趋势,多个新的血清型正在不同地区逐渐取代传统的优势流行株。比如S. Infantis ST32和S. Typhimurium ST34这两个特定的克隆型在全球多个大洲均呈现出扩张态势,并且它们与多重耐药表型之间存在着高度关联。团队以ST32为例,发现该克隆型对三代头孢菌素的耐药率达到了30.30%,对磷霉素的耐药率为19.19%,其中多重耐药菌株所占的比例高达67.17%。研究团队在欧洲和亚洲的分离株中检出了携带碳青霉烯酶基因(blaNDM-1、blaOXA-48)和多黏菌素耐药基因(mcr-1.1、mcr-3.1)的菌株,这些菌株虽然目前检出数量有限但全部同时表现出对氟喹诺酮类药物的高度不敏感。
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研究团队进一步地通过构建耐药基因与可移动遗传元件的共现网络,解析了驱动耐药性快速扩散的关键分子路径。绝大多数blaCTX-M-15型β-内酰胺酶基因和qnrS1型喹诺酮耐药基因都定位在IncFIB(K)、IncHI2和IncY等类型的流行性质粒上,这些质粒在沙门氏菌种群内部保持着很高的水平转移效率。同一个质粒上常常同时携带多种重金属抗性基因和毒力因子,这种物理上的紧密连锁关系使得耐药基因、环境适应基因和致病基因能够作为一个完整的单元在菌株之间共同传递。在ST34型沙门氏菌的一个独特进化分支中,研究团队集中发现了大量携带有磷霉素耐药基因fosA3和多种毒力岛的分离株,这些菌株表现出粗糙的菌落表型并且主要来自中国。中国、瑞士、尼日利亚和美国等国家被研究团队确定为多重耐药沙门氏菌的高度流行区域,跨洲际传播的轨迹已经清晰可辨。
研究团队建立并维护的包含超过26万株沙门氏菌基因组序列及完整耐药基因预测信息的开放数据库(https://nmdc.cn/clsgdbv2/)已面向全球研究人员开放。该研究获得了河南省自然科学基金、国家重点研发计划以及河南农业大学青年拔尖人才项目等多项资助。
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