碳青霉烯类抗菌药物被认为是目前用于治疗多重耐药革兰阴性杆菌最有效的抗菌药物之一,而随着该类药物的广泛使用,碳青霉烯类耐药菌株的检出率呈快速上升的趋势,这已经成为威胁公共卫生安全的重要议题。碳青霉烯类药物并未批准用于兽医临床,而现有的研究表明,动物源中耐碳青霉烯菌株的检出率越来越高,存在着在动物源中全面流行的可能和趋势。因此本研究对耐碳青霉烯菌株在我国动物源中的流行分布情况和分子传播机制进行系统性的调查和研究,探求不同来源中重要碳青霉烯耐药基因及其质粒之间的相关性,以期为控制重要耐药基因以及耐药菌的扩散传播和减缓耐药性发展提供科学依据。本研究2015～2017年从全国21个省或直辖市共采集动物源样品6302份,包括食品动物源2771份,候鸟源3188份,宠物源343份。采用含美罗培南的加药培养基筛选出碳青霉烯不敏感菌株2255株,分离自1791份样品,样品阳性率为28.4%（1791/6302）,其中食品动物源样品阳性数654份,候鸟源1067份,宠物源70份。通过改良型Carba NP实验检测碳青霉烯不敏感菌株产碳青霉烯酶的能力,结果显示能够产碳青霉烯酶的菌株为1002株,对应分离自850份样品,分离率为13.5%（850/6302）。其中食品动物源产酶阳性样品数为208份,候鸟源为619份,宠物源23份,分离率分别为7.5%（208/2771）、19.4%（619/3188）和6.7%（23/343）。对产酶阳性菌株进行碳青霉烯酶耐药基因检测并对耐药基因阳性菌株进行菌种鉴定,结果显示检出593株bla NDM阳性大肠杆菌,10株bla VIM阳性恶臭假单胞菌,4株bla VIM阳性嗜麦芽寡养单胞菌和2株bla IMP阳性大肠杆菌。食品动物及其环境源和宠物源中所分离出的主要为大肠杆菌,候鸟及其环境源中分离得到的菌株则以克雷伯氏菌、阴沟肠杆菌和变形杆菌为主。这609株阳性菌株的药敏结果显示其多重耐药现象严重,除了对头孢类和碳青霉烯类耐药率为100%外,对四环素、复方新诺明、氟苯尼考和庆大霉素的耐药率超过或接近80%,同时食品动物源菌株对阿米卡星,氨曲南,磷霉素,黏菌素和环丙沙星的耐药率明显高于候鸟源。采用脉冲场凝胶电泳（PFGE）对89株食品动物源、235株候鸟源和6株宠物源,共330株bla NDM阳性肠杆菌进行菌株分子分型,分析菌株间亲缘关系。结果显示食品动物源和宠物源中携带bla NDM基因肠杆菌之间相互亲缘关系较远,食品动物源中分离到的bla NDM阳性大肠杆菌有4组、每组2株菌间存在较高的亲缘关系,除此以外69株bla NDM阳性大肠杆菌各自属于不同的种系进化群,宠物源分离到的6株bla NDM阳性大肠杆菌被分为五个不同的种系进化群。候鸟源菌株的分型结果显示,230株阳性克雷伯氏菌分为5个种系进化群,其中202株归属于B群,这表明候鸟源中存在优势克隆群,bla NDM基因可能是通过优势克隆群进而在鸟群中传播。通过接合转移研究上述330株携带bla NDM基因肠杆菌的水平转移能力,结果显示动物源中携带bla NDM基因菌株的接合成功率较高,食品动物源、候鸟源和宠物源中成功率都达到了85%以上,显示其可转移能力较强。采用质粒复制子分型、S1-PFGE、Southern杂交等方法进一步分析携带bla NDM基因的质粒特征,发现动物源中介导bla NDM基因传播的主要载体是Inc X3型质粒。这表明虽然不同来源的NDM阳性菌亲缘关系较远,但因bla NDM基因能够通过Inc X3型质粒在不同菌株间传播,这或许是导致该基因在我国动物源中分布广泛的重要原因。选取78株食品动物源、46株候鸟源和2株宠物源,共130株bla NDM阳性菌株进行全基因组测序并分析,结果显示,食品动物源中bla NDM阳性菌携带率较高的耐药基因为四环素类、磺胺类、氨基糖苷类以及酰胺醇类,候鸟源中则是β-内酰胺酶、氨基糖苷类、氟喹诺酮类、四环素类和磺胺类。MLST分型结果显示食品动物源bla NDM阳性大肠杆菌中比较流行的克隆群为ST48、ST165、ST405和ST34,候鸟源bla NDM阳性克雷伯菌中则是ST1697,该优势克隆群是K.pneumoniae subsp.pneumoniae与K.quasipneumoniae subsp.similipneumoniae重组后所形成的杂合菌株。介导我国动物源bla NDM基因传播的基因环境有四种,以IS26-tat-trp F-ble MBL-bla NDM-ISAba125-IS3000-△Tn2的结构为主。除此以外,发现宠物源中一株原菌及其接合子中存在一个Inc X3和Inc X4质粒杂合以后所形成的质粒,杂合后的质粒同时携带bla NDM-5和mcr-1两个耐药基因,能够同时介导对碳青霉烯类和黏菌素的耐药。综上所述,我国动物源中耐碳青霉烯菌株和产碳青霉烯酶菌株的流行较广,bla NDM-5基因是介导其产碳青霉烯酶并耐药的主要原因,且阳性菌株在不同来源菌株之间传播方式有一定差异,Inc X3型质粒是动物源中介导bla NDM基因传播的重要载体。本研究首次发现同时携带bla NDM-5和mcr-1基因的Inc X3-X4型杂合质粒,同时首次报道候鸟中携带NDM-5,且其优势克隆株由克雷伯氏菌中两个亚种之间杂合形成,暗示了耐药基因的水平转移、质粒和菌株间的重组在耐药基因的传播以及细菌的进化上起着重要的作用。