摘要

志贺氏菌病是全球痢疾的主要原因。它主要归因于两种志贺菌属，即松内志贺菌和福氏志贺菌，每年导致约 1.65 亿人感染和 110 万人死亡。抗生素耐药谱的迅速增加和扩大使志贺氏菌难以通过现有的预防和治疗措施得到充分控制。还观察到毒力增强和抗生素抗性 (AR) 的出现几乎同时出现。然而，这两个因素之间的遗传联系缺失或在很大程度上被忽略，这阻碍了对这种关系的实验验证。在这项研究中，我们对 15 个临床分离的弗氏菌株进行了测序。基因组组装、注释和比较通过常规管道进行。通过实验验证了所有 15 种福氏链球菌菌株对 9 种抗生素的差异抗性特征。来自毒力因子数据库 (VFDB) 的属于 4 个类别和 31 个功能组的毒力因子 (VF) 用于筛选所有志贺氏菌翻译的 CDS。通过与细菌抗生素耐药性的相关性分析毒力因子的分布模式。此外，通过关注特定 VF 组的丰度或稀缺性，将多抗性福氏 S. flexneri 菌株与抗生素敏感菌株进行了比较。通过这样做，可以清楚地了解志贺氏菌的毒力因子与抗生素耐药性之间的关系，这不仅提供了一组支持 VF 与 AR 之间相互作用的遗传证据，还可以作为进一步验证的指导通过操纵特定的毒力因子组来了解这些关系。

结论

通过遵循几个标准化的基因组分析流程 [16]、[19]、[20]，从临床样本中分离出的 15 个新测序的福氏菌基因组被组装、注释和比较。然后，我们在这项初步研究中确定了推定毒力因子的获得和损失的菌株特异性差异。此外，基于高耐药菌株和易感菌株的比较，某些功能组的毒力因子的丰度与抗生素耐药程度呈正相关。几组毒力因子由于与强抗性表型的密切关系而被突出显示，例如伴侣引导者和 T3SS 等。尽管毒力和抗性在不同的时间尺度上发展并且没有太多共同的机制，但它们可能具有一些共同的特征 [29] .因此，抗生素抗性和毒力可能对有效利用宿主细胞以广泛繁殖和传播具有协同作用。然而，毒力和耐药性之间的关联是一个日益严重的问题，这个问题的答案对病原菌越来越有益 [29]。本研究通过将毒力因子精细分类为 31 个功能组，为解决弗氏志贺氏菌中毒力和抗生素耐药性如何相互作用的问题提供了一个起点。虽然如果我们可以将公共数据库中的其他志贺氏志贺氏菌基因组（PATRIC 数据库版本 3.5.39 中的 1121 个亚菌株）纳入研究，结果会更有说服力，但这些菌株的抗生素耐药性和敏感性表型数据在很大程度上缺失，这极大地阻碍了对两个因素之间相互作用的理解。因此，在进一步的研究中，应将更多的抗生素抗性表型与毒力表型和基因组数据一起存入数据库。此外，还应考虑适应成本，以从生物信息学的角度解决毒力、抗逆性和抗生素抗性之间的有趣关系。