从人类感染中分离的多杀性巴氏杆菌菌株的病原基因组学分析与特征研究

Pathogenomic analysis and characterization of Pasteurella multocida strains recovered from human infections

作者信息Thomas R Smallman, Laura Perlaza-Jiménez, Xiaochu Wang, Tony M Korman, Despina Kotsanas, Justine S Gibson, Conny Turni, Marina Harper, John D Boyce
PMID38426766
发布时间2024-04
DOI10.1128/spectrum.03805-23

摘要

多杀性巴氏杆菌是多种哺乳动物和鸟类的上呼吸道共生菌,但也可导致人类及家禽、牛、猪等生产动物发生严重疾病。本研究对从人类不同感染部位、猫口腔及犬伤口分离的多杀性巴氏杆菌菌株进行全基因组测序,结合公共数据库中的基因组序列开展系统发育与比较基因组学分析。猫犬来源菌株在系统发育树上分布广泛,而人类感染几乎完全由败血亚种菌株引起。大多数人源分离株为荚膜A型及脂多糖L1/L3型,但部分菌株缺失荚膜生物合成基因座,另有一些菌株携带新型脂多糖外核基因座——该基因座不同于当前脂多糖多重PCR可识别的八种已知类型。此外,从人类感染分离的多杀性巴氏杆菌含有新型可移动遗传元件。我们构建了经过人工审核的多杀性巴氏杆菌毒力因子与抗生素耐药基因数据库(PastyVRDB),可用于菌株的精细表征。多数人源分离株编码的铁受体种类减少,且仅含有一个丝状血凝素基因。最后,基因-性状关联分析发现败血亚种菌株中显著富集一个推测的L-岩藻糖摄取利用通路,可能代表该亚种的新型宿主偏好机制。综上,本研究揭示了可能对多杀性巴氏杆菌人兽共患感染至关重要的致病机制。**重要性**:多杀性巴氏杆菌可引起人类严重感染,包括皮肤创口感染、肺炎、腹膜炎、脑膜炎和菌血症。猫犬是已知的人类巴氏杆菌病传播载体,通过咬伤或动物唾液接触传播该菌。目前对多杀性巴氏杆菌人类偏好性与致病机制的认知十分有限。随着抗生素耐药菌株的不断出现,阐明这些机制对于开发新型疗法及防控策略至关重要。本研究表明:引发人类疾病的菌株范围狭窄,而作为常见人兽共患传播载体的猫犬可携带广谱的多杀性巴氏杆菌菌株。我们还提供了经人工审核的多杀性巴氏杆菌专用数据库,可对新测序菌株进行快速精细表征。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
Illumina MiSeq v2测序仪IlluminaMiSeq v2
Illumina MiSeq v3测序仪IlluminaMiSeq v3
GridION X5 Mk1测序仪Oxford Nanopore TechnologiesGridION X5 Mk1
GridION测序芯片Oxford Nanopore TechnologiesFLO-MIN112
HiYield基因组DNA小提试剂盒Real Biotech Corporation--
天然条形码扩展试剂盒--SQK-NBD112.24