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多重耐药的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）目前是人类健康的主要威胁之一，占全球难以治疗的感染病例的很大比例。尽管猪肉经常被铜绿假单胞菌等腐败菌污染，但它们作为耐抗生素菌株的储存库及其对人类健康的潜在风险仍不明确。本研究调查了整个猪肉加工链中碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌（CRP）的流行情况，并评估了它们的致病性和遗传相关性。

我们采样了整个猪肉加工链——从活猪到消费者处理的肉类——包括活猪、屠宰场工人、去骨台面、猪肉切片以及消费者的手部（共91个样本），并分析了分离出的铜绿假单胞菌的耐药性和毒力基因的遗传特征。通过核心单核苷酸多态性分析评估了CRP菌株之间的亲缘关系。在生肉中发现了高浓度的铜绿假单胞菌，并在肉类处理过程中传播给了消费者（平均每只手增加了3.3×10^5 CFU）。此外，CRP的流行率极高（伊米培南耐药菌株占49%，美罗培南耐药菌株占23%）。在猪肉加工链的多个环节以及消费者体内检测到了可能相关的细菌菌株。棋盘实验证实，外排泵的介导作用促进了铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素的耐药性。然而，在从猪身上分离出的铜绿假单胞菌中，碳青霉烯类抗生素的耐药性也可能与碳青霉烯酶（PDC-55，19%；OXA-486，19%）的存在有关，这些酶与人类临床菌株中的碳青霉烯酶高度相似（PDC-55，核苷酸ID：99.4%），以及编码特定外膜孔蛋白的OprD基因的突变有关。

总体而言，我们的研究结果表明猪肉生产链可能是CRP的潜在储存库，而消费者处理生肉的过程可能是人类交叉污染的途径。

引言

抗生素耐药性是目前对人类健康的主要威胁之一，尤其是在机会性病原体如铜绿假单胞菌中。在这些细菌中，耐药性主要是由于外膜通透性低以及大量存在的外排泵，这些外排泵赋予了它们对多种抗生素的天然耐药性（Angus等人，1982年；Hancock，1998年；Li等人，1995年）。此外，铜绿假单胞菌还经常获得抗生素耐药性决定因子，进一步限制了针对这些细菌感染的治疗选择。

全球范围内，耐抗生素铜绿假单胞菌的检出率已达到令人担忧的水平（欧洲疾病预防控制中心（ECDC），2020年；Weiner-Lastinger等人，2020a）。特别值得关注的是多重耐药的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa），它在全球范围内导致了大量的人类感染（De Oliveira等人，2020年）。因此，美国疾病控制与预防中心（CDC）将碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌列为严重威胁（CDC，2019年；De Oliveira等人，2020年；Morehead和Scarbrough，2018年）。

据估计，10%的医疗相关感染是由铜绿假单胞菌引起的，其中13%为多重耐药菌（MDR），包括对最后手段抗生素（如碳青霉烯类和多粘菌素）的耐药性（De Oliveira等人，2020年；Morehead和Scarbrough，2018年；Pachori等人，2019年）。根据Weiner-Lastinger等人的研究，2015年至2017年间在美国医院内发生的感染中，铜绿假单胞菌对氨基糖苷类（5%-14%）、广谱头孢菌素（11%-20%）、氟喹诺酮类（11%-26%）、碳青霉烯类（9%-21%）和青霉素类（8%-15%）均表现出耐药性。此外，4.5%-14%的菌株被归类为多重耐药菌（MDR）（Weiner-Lastinger等人，2020b）。2021年，欧洲疾病预防控制中心（ECDC）报告称，铜绿假单胞菌对哌拉西林/他唑巴坦的耐药率为19%，对头孢他啶的耐药率为16%，对碳青霉烯类的耐药率为18%，对氟喹诺酮类的耐药率为19%，对氨基糖苷类的耐药率为9%（欧洲疾病预防控制中心和世界卫生组织，2023年）。此外，SENTRY抗菌监测计划（2006-2016年）显示，欧洲、美洲和亚洲的碳青霉烯类抗生素耐药率正在上升，其中多重耐药和广泛耐药（XDR）菌株中的耐药率达到了1%（Shortridge等人，2019年）。

除了铜绿假单胞菌外，其他非铜绿假单胞菌物种，如恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）、脆弱假单胞菌（Pseudonomas fragi）和荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）也被报道可引起人类感染（Ioannou等人，2023年；Ishii等人，2024年；Li等人，2024年；Moore等人，2022年）。然而，这些物种在人类中的抗生素耐药性特征尚未得到充分研究。尽管如此，在食品生产和食品产品中的研究表明，铜绿假单胞菌中的多重耐药性很高，24%-86%的菌株对多种抗生素类别具有耐药性。特别是对青霉素类（71%-92%）、β-内酰胺/β-内酰胺酶抑制剂组合（71%）、单环素类（55%-73%）、头孢菌素类（40%-65%）、碳青霉烯类（13%-43%）、喹诺酮类（92%）和多粘菌素（30%）的耐药性很高（Elbehiry等人，2022年；Heir等人，2021年；Thomassen等人，2022年）。

在食品和食品产品中，尤其是在肉类中，铜绿假单胞菌普遍存在，主要被视为腐败菌。然而，它们在食品生产环境中的广泛存在引发了超出食品质量的担忧，因为牲畜和食品产品越来越多地被认为是耐抗生素细菌的储存库，这些细菌也可能对人类具有致病性（Das和Mukherjee，2007年；Diggle和Whiteley，2020年；Jain等人，2015年；Jiménez等人，2016年；Li等人，2017年）。猪肉是全球主要的肉类来源之一，在欧洲也是消费量最大的肉类之一，尤其是在葡萄牙，人均消费量非常高（2024年为42.7公斤/人）（FAOSTAT，无日期；葡萄牙国家统计局（INE），无日期；经济合作与发展组织（OECD）和联合国粮食及农业组织（FAO），2019年）。此外，猪肉的高水分活性和丰富的营养成分，特别是铁含量，使其成为耐寒细菌（如铜绿假单胞菌）生长的理想环境（Peruzy等人，2019年）。

碳青霉烯类抗生素是治疗多重耐药铜绿假单胞菌引起的感染的最后手段，而耐碳青霉烯类的铜绿假单胞菌与高死亡率相关，对人类健康构成重大威胁。虽然碳青霉烯类抗生素仅用于人类医学，不用于兽医领域，但动物中的抗菌药物使用仍可能通过间接机制促进碳青霉烯类耐药性的选择（Chen等人，2018年）。其中一种机制是交叉耐药性，即单一机制导致对多种抗生素的耐药性，使得仅用于兽医领域的抗生素也能选择出对人类治疗用药物的耐药性（Courvalin，2008年；Jensen等人，2018年；Périchon等人，2015年）。此外，当多种抗生素类别的耐药决定因子在同一移动遗传元件中物理连接时，也可能发生共耐药性（Courvalin，2008年；Périchon等人，2015年；Tac?o等人，2014年）。共耐药性也可能通过多重外排泵介导，这些泵的过度表达可能会降低对其他多种抗菌药物的敏感性（Amsalu等人，2020年）。

已经建立了人类来源和食品来源的多重耐药细菌之间的流行病学联系（Fernández-Trapote等人，2024年；Heir等人，2021年；Koch等人，2017年；Sagar等人，2023年；Samtiya等人，2022年；Wong等人，2015年）；然而，食品生产链在碳青霉烯类耐药细菌向人类传播中的作用程度仍不完全清楚。另一个风险是抗生素耐药决定因子（尤其是碳青霉烯酶）在牲畜相关细菌和人类病原体之间的转移（Magouras等人，2017年；Qi等人，2023年；Sun等人，2020年；Van Gompel等人，2020b，2020a）。因此，了解食品生产链中哪些环节更有可能导致碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌的污染或参与这些多重耐药病原体向人类的传播至关重要，以便采取适当的缓解措施。

尽管存在这些担忧，但目前还没有研究系统地追踪从猪屠宰到加工再到消费者处理的整个猪肉生产链中碳青霉烯类耐药且可能具有致病性的铜绿假单胞菌的传播情况。虽然经常在肉类腐败菌中检测到铜绿假单胞菌，但通常不会对该类细菌进行常规的抗生素监测（Heir等人，2021年；Wong等人，2015年）。

为了填补这一空白，本研究旨在确定整个猪肉加工链中碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌（CRP）的流行情况，并评估其致病性和向人类传播的可能性。

章节摘录

伦理声明

里斯本大学兽医学院的研究与教学伦理委员会批准了这项研究（编号N/Ref^a 038/2020）。样本收集是在屠宰场的常规质量控制过程中进行的，在兽医的监督下进行，并获得了屠宰场管理层的口头同意。所有从人类身上收集的样本均是在书面知情同意后获得的。对合作者的采样是非侵入性的。

在整个猪肉生产链中发现了高浓度的碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌（CRP）

活猪的耳朵和直肠是铜绿假单胞菌的储存库，平均每只耳朵含有4 log CFU，每只直肠含有3 log CFU。在去骨台面上，无论是否干净，细菌数量范围为3至4 log CFU/cm²；而在不同类型的猪肉切片中，铜绿假单胞菌的浓度也有所不同。其中，内脏碎屑的平均浓度为2 log CFU/g，而猪肩肉和猪腹肉的浓度也有所差异