沈建忠院士课题组在泛耐药基因传播及风险的关联研究中取得新进展
本网讯 7月23日，Nature Microbiology（IF2017=14.174）在线发表了我校动物医学院沈建忠院士团队的题为 “Anthropogenic and environmental factors associated with high prevalence of mcr-1 carriage in humans across China”的研究论文。
在沈建忠院士前期主持的“973计划—畜禽重要病原菌抗生素耐药性形成、传播与控制的基础研究（2013CB127200）”项目支持下，研究团队首次在食品动物、零售肉类和人群中发现并确认了可转移的黏菌素耐药基因mcr-1，阐明了该基因及其携带菌在医学临床感染和定植的风险因子、分子流行特征。此项成果以研究论文形式连续发表在Lancet Infectious Disease（2016，2017，IF2017=25.148）。mcr-1的发现被多国管理部门作为黏菌素在畜禽中使用政策调整的参考依据：欧洲药品管理局调高了黏菌素使用的风险级别，泰国、日本及我国农业部均已禁止黏菌素作为抗菌促生长剂用于动物养殖业。在此基础上，沈建忠院士团队通过多年跟踪研究，探明了mcr-1在家禽产业链可沿着“孵化场-养殖场-屠宰场-超市”这一链条传播，且含有该基因的细菌可被苍蝇等环境媒介携带污染食物（Nature Microbiology, 2017）。
在确定畜禽养殖业和住院人群中mcr-1阳性大肠杆菌的流行传播规律及风险因素的基础上，研究团队对mcr-1及其携带菌在健康人群中的流行情况及相关风险因素进行了深入研究。团队于2016年6月至9月间调查了全国30个省/直辖市（除重庆、香港、澳门、台湾）内的30家医院，共采集了5159份健康体检人群粪便样本，检出774份mcr-1阳性样本，平均分离率为15.0%。在自然和经济相关因素的最终多变量逻辑回归模型中显示：我国不同区域的水产养殖发达程度、日人均水产品的摄入量、年人均猪肉、羊肉、总肉类的消费量与人群肠道mcr-1基因的高流行率显著相关（p<0.05），其中水产养殖发达程度低的省份人群肠道中被mcr-1阳性大肠杆菌定植的风险仅有水产养殖发达程度高的省份的一半（OR=0.5， 95% CI： 0.3-0.7， p=0.002）；而摄入水产品<100克/天的人群被mcr-1阳性大肠杆菌定植的风险是每日摄入水产食品>100克/天的人群的0.6倍（OR=0.6， 95% CI： 0.5-0.7， p<0.001）。该结果表明动物源性食品的消费、水产养殖发达程度和水产品的消费对人群中mcr-1阳性大肠杆菌的定植和传播中发挥重要作用。
本研究大规模筛查了全国健康人群肠道定植菌中mcr-1基因的流行情况，而15.0%的高流行率可能导致部分人群的抗感染治疗具有较高风险：当身体免疫力下降时，这些携带mcr-1基因的肠道定植菌可能会迁移到其他部位，进而增加临床抗感染治疗的难度。此外，本研究不仅确认了畜禽养殖和消费在人群中mcr-1阳性大肠杆菌的定植起着重要作用，还是发现了水产养殖及消费对于人群中mcr-1阳性大肠杆菌定植和传播的潜在风险。虽然我国未批准黏菌素用于水产养殖业，但黏菌素在畜禽养殖业的广泛使用，导致该残存的抗生素可能进入环境水体。由于黏菌素在水环境中可长期稳定存在，故所产生的药物选择压力可进一步促进mcr-1阳性细菌的存活和耐药基因的传播。综上，本研究成果对于我国健康人群肠道中黏菌素耐药大肠杆菌的风险评估和黏菌素耐药细菌传播途径的控制具有重要科学意义，对黏菌素在全球范围内畜禽养业中的广泛使用起到了警示作用，同时还为我国农业农村部制定兽用抗菌药物的限制使用和减量行动提供了科学依据。
我校动物医学院在读博士研究生沈应博为该论文的第一作者，浙江大学周宏伟博士为共同第一作者；我校北京食品营养与人类健康高精尖创新中心岗位科学家、沈建忠院士团队的汪洋教授为通讯作者，浙江大学张嵘主任技师和沈建忠院士为共同通讯作者。本研究获得了科技部“十三五”国家重点研发计划重点专项“畜禽药物的代谢转归和耐药性形成机制研究（2018YFD0500300）”、国家自然科学基金“中-英”国际合作项目“泛耐药肠杆菌科细菌在动物、食品/环境、人之间的传播及其影响研究（81661138002）”、以及国家自然科学基金面上项目“多黏菌素耐药基因mcr-1在人体肠道大肠埃希菌的传播和耐药机制研究”（81772250）的支持。
文章链接： https://www.nature.com/articles/s41564-018-0205-8