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基因组测序揭示了加利福尼亚最近发生的志贺氏菌疫情

加州大学戴维斯分校和加利福尼亚州公共卫生部(CDPH)的研究人员对可能对疾病暴发的管理方式产生重大影响的研究进行了测序和分析,研究并分析了与加利福尼亚主要志贺菌病暴发相关的志贺氏志贺菌(S. sonnei)细菌的基因组。在2014年和2015年。

这些结果为细菌如何获得毒力和抗生素抗性基因以及加利福尼亚菌株与世界其他菌株的关系提供了新的见解。这是在北美发现的S. sonnei菌株的第一个主要的全基因组研究。该研究发表在mSphere期刊上。

医学微生物学和免疫学系的任命教授Jonathan Eisen说:“如果你有一次爆发,​​你想知道导致特定问题的原因,如抗生素抗性,基因组测序可以识别所涉及的基因。”加州大学戴维斯分校的进化与生态学研究以及该研究的合作者。

“最终,我们应该能够对整个细菌基因组进行测序,以支持患者护理,”他说。

四种志贺氏菌中的一种,S。sonnei是造成大多数志贺菌病爆发的原因,并且可引起腹痛,腹泻和其他胃肠道问题。每年,志贺氏菌病在美国引起约500,000例感染,6,000例住院治疗和70例死亡

来自CDPH的微生物疾病实验室的研究人员对68种分离株的基因组进行了测序,包括最近加利福尼亚爆发的样本以及来自加利福尼亚,亚洲和其他地方的历史菌株。他们还测试了抗生素耐药性。

该团队在这些爆发中发现了两个集群:一个主要袭击圣地亚哥和圣华金河谷,另一个集中在旧金山湾区。

圣地亚哥/ San Joaquin菌株自2008年以来一直在加利福尼亚州。然而,一些分离株已经感染了噬菌体(一种攻击细菌的病毒),这种噬菌体携带的毒力毒素(STX)基因在更具毒性的S中发现。 .Flexneri和S. dysenteriae。

“ 志贺氏菌志贺氏菌通常会引起不太严重的疾病,并且不知道会产生志贺毒素,”CDPH传染病控制处处长James Watt博士说。

“毒素基因很可能是通过与大肠杆菌和其他志贺氏菌物种的遗传交换而被志贺氏菌获得的。在这次大规模爆发中发现一种功能性毒素基因是关注的。发现这一基因引起了人们对由于志贺氏菌引起的疾病可能变得更加严重的担忧。在未来,“瓦特说。

相比之下,袭击旧金山的菌株缺乏STX,但含有使其对广谱氟喹诺酮类抗生素具有抗性的基因。氟喹诺酮抗性基因与来自东南亚的菌株中发现的相似。这些发现为菌株的起源提供了重要线索。

“我们知道DNA的这些运动对于抗生素抗性,毒力和致病因子的传播非常重要,”艾森说。“从爆发中获取基因组数据可以让我们试图弄清楚发生了什么。”

研究人员认为类似的研究可能最终使患者受益 了解病原体的遗传变异可以为抗生素选择提供信息,甚至可以帮助改善医院程序。

“如果你能证明抗生素抗性基因的转移是对某种治疗的反应,那么你肯定会考虑隔离那些接受治疗的人,可能更频繁地对他们进行取样,甚至改变治疗,”艾森解释说。

在此之前,基因组测序必须成为国家病原体监测模型的常规部分。

“从技术,经济和科学的角度来看,很明显,我们可以而且应该将更多的基因组测序整合到传染病研究中,”艾森说。

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