沙門(mén)菌（Salmonella）屬于腸桿菌科，是一種常見(jiàn)的食源性致病菌。沙門(mén)菌是導(dǎo)致急性腹瀉的第二大原因，其流行情況在病人、動(dòng)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(cè)數(shù)據(jù)。從“同一健康”（One Health）視角，在病原體和耐藥的動(dòng)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(cè)分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

中國(guó)疾控中心傳染病預(yù)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(cè)序平臺(tái)等全流程工具，對(duì)依托服務(wù)行業(yè)從業(yè)人員健康體檢中沙門(mén)菌的攜帶開(kāi)展了流行病學(xué)、病原學(xué)和基因組學(xué)研究，以分析人群沙門(mén)菌攜帶率、職業(yè)感染風(fēng)險(xiǎn)、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(cè)提供思路，補(bǔ)足全鏈條監(jiān)測(cè)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(mén)菌、耐藥狀況以及可能的本地、人群內(nèi)的播散，揭示了沙門(mén)菌在健康人群中的高攜帶和隱匿傳播，通過(guò)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(dòng)物/食品向人群傳播的高風(fēng)險(xiǎn)人群和重要環(huán)節(jié)。類似腹瀉病人的沙門(mén)菌感染季節(jié)特征，健康人群攜帶沙門(mén)菌也具有相同的季節(jié)性，但健康人群攜帶沙門(mén)菌血清型順位明顯不同于腹瀉人群。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠降低非食品從業(yè)健康人群的沙門(mén)菌攜帶，但對(duì)頻繁接觸食品的從業(yè)人員影響不大，提示需要采取針對(duì)性的衛(wèi)生干預(yù)措施。

華大智造致病菌全基因組測(cè)序應(yīng)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(guó)疾控中心傳染病預(yù)防控制所與廣西玉林市疾控中心的實(shí)驗(yàn)室，早前均已搭建從高通量測(cè)序設(shè)備、自動(dòng)化樣本制備設(shè)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(cè)序應(yīng)用產(chǎn)品組合，實(shí)現(xiàn)國(guó)家疾控與地市疾控的大數(shù)據(jù)貫穿，助力推進(jìn)國(guó)家致病菌識(shí)別網(wǎng)技術(shù)能力建設(shè)并開(kāi)展監(jiān)測(cè)任務(wù)。

基于已搭建的華大智造致病菌全基因組測(cè)序應(yīng)用產(chǎn)品組合，該研究完成了沙門(mén)菌的全基因組測(cè)序、全基因組多位點(diǎn)序列分型cgMLST（Complete Genome Multilocus Sequence Typing）、以及耐藥基因分析等工作。

研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)健康人群攜帶沙門(mén)菌耐藥率的進(jìn)一步研究中，對(duì)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(mén)菌進(jìn)行了基因組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)菌株攜帶ARGs，并且使用自建庫(kù)Kraken預(yù)測(cè)多位于質(zhì)粒上，顯示耐藥擴(kuò)散的高風(fēng)險(xiǎn)性（圖1）。ARGs與不同復(fù)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(duì)研究中已測(cè)定全基因組序列的菌株進(jìn)行了全基因組SNP分析，發(fā)現(xiàn)多個(gè)差異SNPs數(shù)小于3個(gè)的聚集簇。同時(shí)，采用核心基因組多位點(diǎn)序列分型（cgMLST），在分層聚類HC5級(jí)確定了232個(gè)聚類簇，存在于多個(gè)血清型中，說(shuō)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(lái)自共同暴露的沙門(mén)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(zhǔn)鑒定與耐藥監(jiān)測(cè)方案

食源性致病菌耐藥監(jiān)測(cè)是“同一健康”框架下重要組成部分。采用全基因組測(cè)序可對(duì)食源性致病菌精準(zhǔn)鑒定、毒力基因及抗生素耐藥性基因分析，解析菌株進(jìn)化與溯源。目前，華大智造致病菌全基因組測(cè)序應(yīng)用產(chǎn)品組合，在食品安全領(lǐng)域已形成完善的儀器設(shè)備與應(yīng)用方案。

華大智造食源性致病菌全基因組測(cè)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(shí)擁有“激發(fā)光”、“自發(fā)光”和“不發(fā)光”三種基因測(cè)序技術(shù)及產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)。DNBSEQ測(cè)序平臺(tái)之外，華大智造聯(lián)合華大序風(fēng)為食品安全領(lǐng)域提供CycloneSEQ納米孔測(cè)序平臺(tái)，持續(xù)用新技術(shù)、新工具賦能領(lǐng)域內(nèi)的研究與應(yīng)用拓展。納米孔測(cè)序技術(shù)具有長(zhǎng)讀長(zhǎng)、測(cè)序速度快、操作便攜等優(yōu)勢(shì)，基于CycloneSEQ-WT02納米孔測(cè)序儀，華大智造即將推出CycloneSEQ單菌全基因組測(cè)序組合產(chǎn)品，可快速得到單菌基因組組裝圖譜，與DNBSEQ測(cè)序平臺(tái)協(xié)同獲得更加完整準(zhǔn)確的基因組信息，進(jìn)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(cè)序組合產(chǎn)品

盧昕、羅銘、王夢(mèng)玉、周哲敏、徐嘉良為共同第一作者，玉林市疾病預(yù)防控制中心吳炎農(nóng)與中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所、傳染病溯源預(yù)警與智能決策全重實(shí)驗(yàn)室闞飆為共同責(zé)任作者。

參考文獻(xiàn)：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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