ST145 型鼠肠杆菌科杜氏克雷伯菌谱系的全球出现、进化与国际传播

为什么这种隐藏的医院细菌值得关注

杜氏克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）名字有些拗口，但它正成为越来越多医院担忧的对象。尽管其近亲肺炎克雷伯菌更常被提及，杜氏克雷伯菌也能引发严重的血液、肺部和泌尿道感染。本研究表明，一支名为 ST145 的杜氏克雷伯菌谱系正在悄然全球传播，同时积累使其对一些我们最后防线抗生素失效的基因。了解该谱系的起源、传播方式以及其为何如此耐受，有助于医生和公共卫生官员对其进行控制。

一位病人、一例顽固感染与一个令人担忧的线索

研究者从一例个案入手：中国一名 49 岁的重症监护病人，其血液感染对数种关键抗生素无效。团队分离出一个命名为 KP21‑15 的杜氏克雷伯菌菌株，该菌株对碳青霉烯类和替加环素均表现出耐药性，而这两类药物通常被保留用于其他治疗失败时最危重的患者。基因检测显示该菌携带一长串耐药基因，这些基因集中存在于称为质粒的额外 DNA 片段上。特别是一个大型质粒同时具有两种危险特征：一种能破坏碳青霉烯的酶（KPC‑2）和一种将替加环素泵出细胞的外排系统。更令人不安的是，实验室实验显示该质粒能转入其他细菌，包括相关物种，暗示相同的耐药组合可能很快出现在多种细菌中。

对被忽视微生物的全球性审视

为了判断 KP21‑15 是孤立的例外还是更大格局的一部分，作者收集并重新分析了来自 42 个国家的近 1,300 个杜氏克雷伯菌基因组。大多数样本来自人类患者，但也有来自动物和环境的样本，反映出该细菌的广泛分布。他们发现杜氏克雷伯菌的遗传多样性远超先前认识，存在 100 多个不同的谱系。然而，ST145 谱系格外突出。它的出现频率高于其他谱系，并且关键是携带显著更多的抗生素耐药基因。与此同时，ST145 并不比同类携带更多典型的毒力基因，这表明其成功更多源于极强的耐药性和适应性，而非特别高的致病性。

跨洲迁移中的一个谱系

利用追踪小规模遗传变化随时间演化的“家系树”方法，团队重建了 ST145 谱系的历史。他们的模型提示 ST145 很可能在 1980 年左右出现，波兰被推断为最可能的发源地。从那里，它似乎扩散到欧洲各地，随后进入亚洲和美洲。模型中中国显示为可能的次级枢纽，关联扩散至葡萄牙、西班牙、哥伦比亚和美国等国。来自相距遥远国家的若干 ST145 分离株在基因上几乎相同，意味着近期或正在进行的跨境传播。这一模式与其他高风险医院细菌的观察相呼应，强化了 ST145 类似成功国际克隆的印象。

额外 DNA 如何助力该细菌生存

深入分析中，研究者考察了耐药基因、可移动 DNA 元件和质粒在 ST145 内的相互作用。他们发现，分离株携带的质粒和可移动“跳跃基因”越多，其通常携带的耐药基因数量也越多。某些移动元件与已知的碳青霉烯酶紧密相关，表明这些 DNA 片段帮助在细菌间搬运耐药性状。另一项全基因组扫描显示，ST145 在参与能量生成和营养利用的基因上富集，特别是与呼吸和糖类分解相关的通路。这些特征可能赋予 ST145 更大的代谢灵活性，帮助其在包括暴露于抗生素的压力情境在内的应激条件下生存，并能在病房到其他储存库的不同环境中持久存在。

对患者与公共卫生的意义

综合来看，这项研究把杜氏克雷伯菌——尤其是 ST145 谱系——描绘为一个被低估但日益上升的威胁。ST145 本身不一定更具致死性，但其获取并携带大量耐药基因的能力，有时以高度可移动的质粒形式打包，使感染更难治疗且更易传播。在杜氏克雷伯菌中发现同时阻断碳青霉烯和替加环素的质粒，凸显了我们最重要抗生素被迅速削弱的潜在速度。作者主张医院和监测网络应更密切地监视杜氏克雷伯菌，跟踪全球范围内的 ST145，并采用“整体健康（One Health）”方法同时关注动物和环境来源。现在追踪这一谱系，医疗系统或许仍有时间减缓其扩散并保全救命疗法。

引用: Qin, S., Yu, Z., Shen, Y. et al. Global emergence, evolution and international dissemination of the ST145 Klebsiella oxytoca lineage. npj Antimicrob Resist 4, 28 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00204-9

关键词: 杜氏克雷伯菌, 抗生素耐药性, 碳青霉烯酶, 医院感染, 基因组流行病学