《Nature Communications》：鲍曼不动杆菌多重耐药优势进化支的出现及全球传播

鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii，AB）是医院感染常见病原菌，多重耐药（multidrug resistance，MDR）包括碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌（Carbapenem-resistant A. baumannii，CRAB）是临床和公共卫生领域共同关注的重要病原菌。近年来，随着测序技术的进步和普及，全球范围内鲍曼不动杆菌临床分离株的基因组和耐药基因（antimicrobial resistance genes，ARGs）数据快速积累，为从基因组层面解析其进化和传播机制提供了可能。

研究团队整合了公共数据库中来自全球88个国家的15,643株鲍曼不动杆菌基因组数据，以及本研究中来自中国苏州、温州等地100株临床分离株的测序数据，采用MLST与核心基因组系统发育分析，构建“超级流行谱系”（Epidemic super linage，ESL）进化树；应用重组事件检测工具（RecHMM、Gubbins等）定位染色体高重组区域（HRBs）；应用时间信号分析工具（TreeTime、BactDating）追溯克隆扩散时间线；研发并上线分类工具Capybara，可用于临床和宏基因组样本中鲍曼不动杆菌的快速分类。

1. AB遗传多样性与超级流行谱系 AB遗传多样性（SDI=0.81）显著低于其他ESKAPE病原体（SDI=0.95-0.99）；ESL包含国际克隆(International clone，IC ) IC1和IC2，集中了82.5%的耐药基因（ARGs），在过去的20年中ARG数量增加了50-100%；ST2型菌株占全球分离株的43.7%。

图1 AB群体结构与耐药基因全景

2. AB基因组重组驱动毒力进化 根据重组频率，AB染色体被分为6个区块，其中高重组区（HRBs）富集毒力基因（如铁摄取系统、荚膜合成基因），低重组区（LRB）与生物膜形成相关。HRBs区域的频繁重组使ESL从其他克隆获取毒力基因（如hemO、cps），增强在宿主中的适应能力。

图2 染色体重组热点驱动毒力进化

3. AB起源、扩散与爆发 IC2于1943年前起源于欧洲，1978年传入东亚；2006年分化出Clade 2.5.6，16年内扩散至45国。自2006年Clade 2.5.6有效种群规模增长3倍。

图3 ESL时空传播及Clade 2.5.6崛起

4. 医院环境对AB具有选择压力 中国87.1%临床分离AB为ESL（Clade 2.5.6占57%），而社区分离AB中96.2%为非ESL。

图4 中国临床与环境菌株分化

5. 重组-耐药组合推动AB进化 高重组克隆群体（high recombination clonal complex，hrCC）分布广泛，但hrCCs携带的ARGs数量仅为其他克隆的50%；hrCCs间普遍存在重组网络，ESL通过重组从hrCCs获取毒力基因（如荚膜血清型转换），依赖转座子获得ARGs（如Tn6166介导blaOXA-23）。

图5 重组网络与组合式进化

1. ESL的全球扩散由IC2驱动，Clade 2.5.6已成为当前世界范围流行的主要分支。

2. 本研究从AB基因组水平解析ESL进化框架，重组是AB毒力进化的关键机制，HRBs区域促进毒力基因的跨克隆整合。

3. 环境菌群可能是ARGs和毒力基因的“储备库”，在One Health策略下，应加强临床和环境的联合监测，关注AB的基因水平转移。

4. 本研究为监测AB提供了新工具Capybara。

本研究得到了国家自然科学基金项目（No. 32170003, 32370099, 82202465）、江苏省自然科学基金项目（BK20211311）、国家生物医药科技创新中心省级人才计划项目（NCTIB2024JS0101）、江苏省特聘教授项目，苏州市拔尖人才群项目（ZXD2022003）和苏州市医疗卫生科技创新项目（SKY2021013）资助。