近日,国科大杭州高等研究院(以下简称杭高院)生命与健康科学学院(以下简称生命学院)唐标在国际期刊《Zoological Research,中科院一区》在线发表了题为“Global genomic insights into antimicrobial resistance of Escherichia marmotae”的研究论文(Doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2025.225)。该研究首次系统描绘了新兴人畜共患病原菌——旱獭埃希菌(E. marmotae)的全球耐药性全景图谱,并对其作为耐药基因“储存库”的风险发出了预警。

旱獭埃希菌是一种近十年才被确认的新物种,最初发现于喜马拉雅旱獭的粪便中。然而,它正迅速突破地域和宿主限制,不仅在野猪、鹿、牛等多种动物身上检出,更已证实能感染人类,导致脓毒症、术后感染、泌尿道感染等严重疾病。更令人担忧的是,它能携带多种耐药基因,包括超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)基因,并可在人体肠道内“无声定居”,对全球公共卫生构成了潜在的新兴威胁。面对这一挑战,在“同一健康(One Health)”框架下开展跨领域监测迫在眉睫。
为全面评估其威胁,研究团队基于基因组学,对全球21个国家的273株旱獭埃希菌基因组进行了深度分析。研究发现,菌株主要来源于环境(61.5%)和动物(30.8%),尽管人类临床样本仅占7.0%,但其携带的耐药基因密度最高,表明该菌在感染人类后可能面临更强的抗生素选择压力。通过多位点序列分型(MLST),研究发现优势序列型ST133展现出强大的跨宿主传播能力,它广泛分布于7个国家,并同时存在于环境、动物和人类样本中。更值得警惕的是,该研究在旱獭埃希菌中发现了碳青霉烯类耐药基因blaKPC-2和blaKPC-3。分析表明,这些危险的耐药基因位于可接合转移的IncN型质粒上,且与来自其他肠杆菌科细菌(如大肠埃希菌、克雷伯菌)的质粒高度同源,表明其具备跨种传播潜力。此外,研究还发现75.8%的菌株携带质粒,以IncFIB和IncFII型为主,这些质粒可作为耐药基因的水平转移载体,进一步加剧耐药性的扩散风险。综上所述,该工作系统揭示了旱獭埃希菌在动物—环境—人类间的潜在传播风险,为细菌耐药性的全球监测和“同一健康”战略的实施提供了重要参考。

图1. 旱獭埃希菌基因组系统发育
该工作得到了浙江省“领雁”研发攻关计划、浙江省自然科学基金、杭高院自主部署课题青苗计划项目的支持。2024级硕士生张可昕、2025级博士生胡孝和、博士后常江为本研究的共同第一作者,唐标特聘副研究员为通讯作者,国科大杭州高等研究院为第一单位,工作室赵国屏研究员、乐敏研究员对本工作给予了大力支持。
同年,唐标博士围绕细菌耐药性研究,以通讯作者(含共同)在Current Opinion in Food Science(Doi: 10.1016/j.cofs.2025.101300,中科院一区)、mBio(Doi: 10.1128/mbio.00651-25,中科院一区)上发表了研究成果。