基因组驱动因素导致医疗环境中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌克隆转变

医疗相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（HA-MRSA）的流行病学在近几十年发生了转变，ST239谱系显著下降而ST5持续占主导地位。这些相反趋势背后的进化机制尚不清楚。我们对2005年至2020年间收集的3410株临床HA-MRSA分离株进行了纵向分析，以评估克隆流行率和基因组变化。通过体外和体内实验进一步评估了表型特征，包括生物膜形成试验、抗生素敏感性测试、多形核中性粒细胞（PMN）杀伤试验和小鼠导管感染模型。ST239的流行率从2005年的34.85%显著下降到2020年的0.52%，同时伴随着生物膜形成能力下降和对万古霉素敏感性增加。基因组分析揭示了ST239谱系中随时间积累的突变，特别是一个特定的tarJ'点突变（C665T；Thr222Ile），其检测频率随着ST239流行率下降而增加，到2020年已在100%的ST239分离株中固定存在。该tarJ'突变导致细胞壁缺陷、在酸性环境中存活率降低、生物膜形成减少以及在小鼠导管模型中持续存在能力减弱。相比之下，ST5在同一时期未表现出可比的基因组退化并保持了表型稳定性。ST239 HA-MRSA的下降是由突变诱导的适应度权衡驱动的，特别是影响了细胞壁完整性和持续感染能力。这些发现强调了进化限制和适应成本如何塑造细菌病原体的种群结构。