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近年来,作为治疗多重耐药菌感染最后手段之一的黏菌素,其耐药基因mcr-1在肠杆菌中的阳性率不断增加成为世界公共卫生问题。黏菌素耐药基因mcr-1主要通过质粒在世界五大洲不同来源(人、动物和环境)的细菌间传播,而且已出现11种mcr-1变体基因和其他mcr-like基因(mcr-2、mcr-3、mcr-4和mcr-5)。IncI2、IncX4和IncHI2质粒是目前携带mcr-1最为流行的质粒型。本研究以上海某猪场27株mcr-1阳性大肠杆菌为研究对象,评估携带黏菌素耐药基因mcr-1的不同质粒对宿主适应性的影响,并通过质粒测序进一步分析这三种mcr-1阳性质粒(IncI2、IncX4和IncHI2)的结构特征,为控制mcr-1基因的快速传播提供依据。首先挑选不同质粒型的mcr-1阳性质粒进行转化实验,大肠杆菌DH5α为受体菌,成功获得携带质粒pHNSHP45(IncI2)、pHNSHP23(IncX4)、pHNSHP45-2(IncHI2)、pHNSHP17(IncY)和pHNSHP24(IncFⅡ)的转化子。其次通过14天连续传代培养测定质粒的稳定性,在无抗生素选择压力下,质粒pHNSHP45、pHNSHP45-2、pHNSHP23和pHNSHP17均可稳定存在于受体菌中,而质粒pHNSHP24在第5天开始发生丢失。接着通过12 h的培养测定生长曲线,发现转化子与受体菌没有明显的生长差异。最后通过体外竞争性实验,观察到携带mcr-1的IncI2和IncX4质粒使宿主菌适应性增加(分别是91%和28%),而携带mcr-1的IncHI2、IncY和IncFⅡ质粒会对宿主菌产生适应性代价。虽然IncY和IncFⅡ质粒在开始阶段表现出微弱的适应性优势(分别是2%和11%),但是随着培养时间的增加适应性优势逐渐消失。与IncHI2和IncX4质粒相比,获得IncI2型质粒最具竞争优势,而相比之下,具有IncHI2型质粒的转化子表现出明显的竞争劣势。随机选取本养殖场mcr-1阳性的IncI2(pHNSHP8、pHNSHP16和pHNSHP50)、IncX4(pHNSHP10、pHNSHP23和pHNSHP49)和IncHI2(pHNSHP26、pHNSHP41、pHNSHP47和pHNSHP48)质粒进行测序分析,发现pHNSHP10、pHNSHP23和pHNSHP49与已经报道的携带mcr-1的IncX4质粒高度相似;pHNSHP8、pHNSHP16和pHNSHP50与首次发现mcr-1的IncI2型质粒pHNSHP45覆盖度达到99%。pHNSHP26、pHNSHP41、pHNSHP47和pHNSHP48与该养殖场之前报道的质粒pHNSHP45-2在ISApl1-mcr-1上有着相同的插入位置和方向,但是另一个质粒pHNSHP41的mcr-1上下游都存在插入序列ISApl1并且插入位置也与其他三个质粒不同。质粒pHNSHP45-2、p HNSHP26和p HNSHP47,三者耐药区大致相同且均含有大量的耐药基因,p HNSHP48除了不含blaCTX-M-14和fosA3外,其他耐药基因与以上三者耐药区一致。与其它质粒相比,pHNSHP48的接合转移区出现了部分缺失(htdZKLVT和trhBCELKV)。综上所述,质粒的稳定、竞争优势、较高的接合频率或其他抗生素的共同选择作用可能促进这三种流行性mcr-1阳性质粒(IncI2、IncHI2和IncX4)在该养殖场传播。