沙門菌（Salmonella）屬于腸桿菌科，是一種常見的食源性致病菌。沙門菌是導致急性腹瀉的第二大原因，其流行情況在病人、動物和食品中均已被廣泛調(diào)查研究，但在健康人群中的攜帶和傳播還欠缺監(jiān)測數(shù)據(jù)。從“同一健康”（One Health）視角，在病原體和耐藥的動物-環(huán)境-人群傳播鏈中，尚缺乏健康人群攜帶病原體及耐藥基因這一環(huán)節(jié)的監(jiān)測分析及風險評估。
中國疾控中心傳染病預防控制所與廣西玉林市疾控中心等單位，基于華大智造DNBSEQ測序平臺等全流程工具，對依托服務行業(yè)從業(yè)人員健康體檢中沙門菌的攜帶開展了流行病學、病原學和基因組學研究，以分析人群沙門菌攜帶率、職業(yè)感染風險、主要影響因素、耐藥性，以及人群中克隆群播散情況，為健康人（食品從業(yè)人員）攜帶病原菌和耐藥基因組的監(jiān)測提供思路，補足全鏈條監(jiān)測短板。
近日，該研究成果以High carriage and possible hidden spread of multidrug-resistant Salmonella among asymptomatic workers in Yulin, China為題發(fā)表于Nature Communications。
該研究從健康人群角度分析了攜帶沙門菌、耐藥狀況以及可能的本地、人群內(nèi)的播散，揭示了沙門菌在健康人群中的高攜帶和隱匿傳播，通過群組比較、顯示食品從業(yè)人員是病原菌和耐藥基因（Antibiotics resistance genes，ARGs）從動物/食品向人群傳播的高風險人群和重要環(huán)節(jié)。類似腹瀉病人的沙門菌感染季節(jié)特征，健康人群攜帶沙門菌也具有相同的季節(jié)性，但健康人群攜帶沙門菌血清型順位明顯不同于腹瀉人群。社會經(jīng)濟發(fā)展能夠降低非食品從業(yè)健康人群的沙門菌攜帶，但對頻繁接觸食品的從業(yè)人員影響不大，提示需要采取針對性的衛(wèi)生干預措施。
華大智造致病菌全基因組測序應用產(chǎn)品組合助力解析耐藥基因分布
值得一提的是，在領(lǐng)銜該研究的中國疾控中心傳染病預防控制所與廣西玉林市疾控中心的實驗室，早前均已搭建從高通量測序設備、自動化樣本制備設備到數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)的華大智造致病菌全基因組測序應用產(chǎn)品組合，實現(xiàn)國家疾控與地市疾控的大數(shù)據(jù)貫穿，助力推進國家致病菌識別網(wǎng)技術(shù)能力建設并開展監(jiān)測任務。
基于已搭建的華大智造致病菌全基因組測序應用產(chǎn)品組合，該研究完成了沙門菌的全基因組測序、全基因組多位點序列分型cgMLST（Complete Genome Multilocus Sequence Typing）、以及耐藥基因分析等工作。
研究團隊在對健康人群攜帶沙門菌耐藥率的進一步研究中，對所有耐臨床重要抗生素及多重耐藥菌（multi-drug resistance bacteria, MDR）的1,689株沙門菌進行了基因組測序，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)菌株攜帶ARGs，并且使用自建庫Kraken預測多位于質(zhì)粒上，顯示耐藥擴散的高風險性（圖1）。ARGs與不同復制型質(zhì)粒之間存在關(guān)聯(lián)（圖2）。
圖1 ARGs位于質(zhì)粒和染色體中的數(shù)量分布
圖2 MDR菌株攜帶ARGs和質(zhì)粒相關(guān)分析
此外，對研究中已測定全基因組序列的菌株進行了全基因組SNP分析，發(fā)現(xiàn)多個差異SNPs數(shù)小于3個的聚集簇。同時，采用核心基因組多位點序列分型（cgMLST），在分層聚類HC5級確定了232個聚類簇，存在于多個血清型中，說明健康人群中不同人員攜帶克隆化和基因組高度相似的菌株，可能來自共同暴露的沙門菌污染食物材料、也可能存在人群中的播散，而且，需要關(guān)注的是這些菌株為MDR菌株。
食源性致病菌精準鑒定與耐藥監(jiān)測方案
食源性致病菌耐藥監(jiān)測是“同一健康”框架下重要組成部分。采用全基因組測序可對食源性致病菌精準鑒定、毒力基因及抗生素耐藥性基因分析，解析菌株進化與溯源。目前，華大智造致病菌全基因組測序應用產(chǎn)品組合，在食品安全領(lǐng)域已形成完善的儀器設備與應用方案。
華大智造食源性致病菌全基因組測序產(chǎn)品組合方案
作為生命科技核心工具的提供方，華大智造已成為全球唯一一家同時擁有“激發(fā)光”、“自發(fā)光”和“不發(fā)光”三種基因測序技術(shù)及產(chǎn)品的機構(gòu)。DNBSEQ測序平臺之外，華大智造聯(lián)合華大序風為食品安全領(lǐng)域提供CycloneSEQ納米孔測序平臺，持續(xù)用新技術(shù)、新工具賦能領(lǐng)域內(nèi)的研究與應用拓展。納米孔測序技術(shù)具有長讀長、測序速度快、操作便攜等優(yōu)勢，基于CycloneSEQ-WT02納米孔測序儀，華大智造即將推出CycloneSEQ單菌全基因組測序組合產(chǎn)品，可快速得到單菌基因組組裝圖譜，與DNBSEQ測序平臺協(xié)同獲得更加完整準確的基因組信息，進一步助力食源性致病菌的鑒定與溯源工作。
華大智造CycloneSEQ單菌全基因組測序組合產(chǎn)品
盧昕、羅銘、王夢玉、周哲敏、徐嘉良為共同第一作者，玉林市疾病預防控制中心吳炎農(nóng)與中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所、傳染病溯源預警與智能決策全重實驗室闞飆為共同責任作者。
參考文獻：Lu, X., Luo, M., Wang, M. et al. High carriage and possible hidden spread of multidrug-resistant Salmonella among asymptomatic workers in Yulin, China. Nat Commun 15, 10238 (2024).
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