近日，食品與健康學院劉興泉教授團隊在國際期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一區Top，IF：13.6）在線發表了題為Monitoring longitudinal antimicrobial resistance trends ofStaphylococcus aureusstrains worldwide over the past 100 years to decipher its evolution and transmission的研究性論文。
該論文探究了100多年來全球食源性致病菌—金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）耐藥基因的進化的驅動因素及傳播機制。浙江農林大學食品與健康學院方冠宇老師為論文的第一作者和通訊作者，劉興泉教授為文章的通訊作者。
金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是一種常見的食源性致病菌，經常在人類皮膚、食品、污水等檢測到。近年來，全球S.aureus感染的發病率顯著上升。S. aureus目前已成為僅次于大腸桿菌的第二大常見細菌性致病菌。在美國，S. aureus毒素中毒約占細菌性食物中毒案例的33%，在加拿大超過45%，在中國S. aureus感染幾乎每年都有爆發。抗生素治療S. aureus感染是常用的醫療手段。然而，抗生素發現和使用以來，由于廣泛使用導致大量致病微生物出現抗生素耐藥性。S. aureus中檢測到的廣泛抗藥性對國際公共衛生構成了嚴峻挑戰，也使得全球患者和衛生系統財政負擔加重，同時致使S. aureus感染病患的死亡率上升。
本研究縱向監測了1884年至2022年間分離的586株S. aureus的抗生素耐藥性基因（ARGs）的全球趨勢。S. aureus中的耐藥基因隨時間增加顯示出顯著的上升趨勢。平均每個基因組中耐藥基因數量從1970年前的19.14增加到2010年后的24.88。此外，2000年后分離出的S. aureus菌株耐藥基因數量（24.65）顯著高于2000年前的菌株（20.61）。S.aureus菌株中的耐藥基因數量與人類發展指數（HDI）之間存在顯著正相關性。這些發現表明，社會經濟狀況在影響抗生素抗性方面的影響很大，值得進一步研究。并且，全球抗生素消費的增加顯著增加了S. aureus中的耐藥基因。此外，可移動遺傳元件在S. aureus菌株的抗生素耐藥基因轉移中起著至關重要的作用。tnpA是耐藥基因的重要驅動者。Tn916與四環素和紅霉素類抗生素相關基因的轉移有關。
此外，研究人員檢測了所有完整基因組中耐藥基因附近（上下游5000bp）是否存在MGEs。在所有耐藥基因中檢測到2924個相鄰的MGEs（在15.33%的耐藥基因附近檢出），并且有243個質粒和579個染色體中攜帶了耐藥基因，表明質粒是耐藥基因的重要貢獻者。結構方程模型結果顯示，人類發展指數（Human Development Index，HDI）與抗生素消費量的增加之間存在顯著相關性，這簡介驅動了S. aureus菌株的抗生素耐藥性上升。最后，本研究利用了一種機器學習算法成功預測了全球陸地范圍內S. aureus的抗生素耐藥風險，準確率超過70%。
該研究結果對其他科研和醫療衛生相關人員制定與金黃色葡萄球菌相關的感染治療策略具有重要意義。
（新聞中心）
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