沙门菌(Salmonella)作为肠杆菌科的一员,是一种常见的食源性致病菌,尤以导致急性腹泻为主,其在病人、动物与食品中的流行情况已广泛得到调查研究。然而,健康人群中沙门菌的携带与传播却缺乏足够的监测数据。从“同一健康”(One Health)的视角来看,针对病原体及其抗药性的动物-环境-人群传播链中,健康人群携带病原体及耐药基因的监测分析与风险评估仍显不足。
中国疾控中心传染病预防控制所与广西玉林市疾病预防控制中心等机构,基于华大智造DNBSEQ测序平台,开展了针对依托服务行业从业人员健康体检中沙门菌携带的流行病学、病原学和基因组学研究。这项研究旨在分析人群中的沙门菌携带率、职业感染风险、主要影响因素、耐药性以及克隆群的传播状况,为健康人群(如食品从业人员)病原菌和耐药基因组的监测提供新思路,以弥补全链条监测的不足。
最近,该研究成果以《High carriage and possible hidden spread of multidrug-resistant Salmonella among asymptomatic workers in Yulin, China》为题,发表于《Nature Communications》期刊。该研究从健康人群的角度分析了沙门菌携带情况、耐药性以及可能的本地传播,结果显示健康人群中沙门菌的携带率高且存在隐蔽传播。通过群组比较,显示食品从业人员是病原菌及耐药基因(抗生素耐药基因,ARGs)从动物及食品传播至人群的重要环节。
值得注意的是,在该研究中,研究团队还观察到健康人群中沙门菌的季节性携带特征与腹泻患者相似,然而两者的血清型顺位却明显不同。同时,社会经济的发展虽然能降低非食品从业人员中的沙门菌携带率,但对频繁接触食品的从业人员的影响则不显著,提示我们在卫生干预措施上需更具针对性。
此研究由具有丰富经验的中国疾控中心传染病预防控制所与广西玉林市疾控中心的实验室主导,利用高通量测序设备、自动化样本制备设备与数据分析管理系统构建了完善的华大智造致病菌全基因组测序应用产品组合,促进国家与地方疾控的大数据融合,为技术能力建设与监测任务提供支持。
基于构建的华大智造致病菌全基因组测序应用产品组合,研究团队完成了沙门菌的全基因组测序、全基因组多位点序列分型cgMLST(Complete Genome Multilocus Sequence Typing),及耐药基因分析。进一步的研究中,针对所有耐临床重要抗生素及多重耐药菌(MDR)的1,689株沙门菌进行了基因组测序,发现大多数菌株均携带ARGs,其中多位于质粒上,揭示出耐药扩散的高风险性。
同时,经过全基因组SNP分析后发现,多个差异SNPs数小于3个的聚集簇被识别出,并且核心基因组多位点序列分型(cgMLST)确定了232个聚类簇,这些聚类存在于多种血清型之中,表明健康人群中不同个体可能携带克隆化且基因组高度相似的菌株,可能源于共同暴露于污染的食品材料,这些菌株还大多为MDR菌株。
在“同一健康”框架下,食源性致病菌的耐药监测是重要组成部分,采用全基因组测序能够实现对食源性致病菌的精准鉴定、毒力基因及抗生素耐药性基因的分析,清晰解析菌株的进化与溯源。华大智造在食品安全领域已建立了完善的仪器设备与应用方案,致力于为客户提供更优质的服务。
作为生命科技领域的领导者,华大智造拥有“激发光”、“自发光”和“不发光”三种基因测序技术及产品,十分稀有。在DNBSEQ测序平台之外,华大智造与华大序风联合推出的CycloneSEQ纳米孔测序平台,凭借其长读长、测序速度快以及操作便携等优点,为食品安全领域的研究与应用拓展提供了新动力。依托CycloneSEQ-WT02纳米孔测序仪,华大智造即将推出CycloneSEQ单菌全基因组测序组合产品,以支持更快速的单菌基因组组装,并与DNBSEQ测序平台协作,获得更加完整和准确的基因组信息,进一步增强对食源性致病菌鉴定与溯源的能力。这一切都体现了南宫28NG相信品牌力量的承诺。
此次研究由卢昕、罗铭、王梦玉、周哲敏、徐嘉良共同担任第一作者,同时玉林市疾病预防控制中心的吴炎农与中国疾控中心传染病预防控制所、传染病溯源预警与智能决策全重实验室的阚飙共同承担责任。
参考文献: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).