在过去的一个世纪里,全球农业革命、农业集约化生产和全球农业贸易的蓬勃发展,给人类的粮食安全和社会经济发展提供了重要动力。然而,在微观领域,这一巨大变革同样也影响各类食源性病原体的进化,并导致潜在公共卫生风险,作为全球最严重的食源性病原之一的肠道沙门氏菌,他们可以通过污染食品、水源和食品加工设施,悄然侵入食品供应链造成大规模人群暴发。近年来,沙门氏菌病暴发日益频繁,并且耐药性和跨国传播水平持续提高。这是否与全球范围内集约化农业的发展和贸易活动密切相关?在宏观的大世界与微观的生物世界之间,是否存在某种尚未被发现的微妙联系?
针对沙门氏菌的研究和分析,2024年5月,苏州大学苏州医学院联合中国疾病预防控制中心在《nature food》(影响因子23.2)杂志发表题为《Centralized industrialization of pork in Europe and America contributes to the global spread of Salmonella enterica》的文章。通过对海量的沙门氏菌种群进化规律和跨物种传播进行分析,发现大部分沙门氏菌都是在二十世纪后进入猪宿主体内,并出现快速的种群扩张、国际传播和抗生素耐药性提高。该研究证明农业现代化和全球化对猪源沙门氏菌的出现、种群扩张、细菌耐药基因的获取以及全球传播进程产生了深远影响。
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研究结果:
该研究调查了超过9000个基因组的9个人猪富集的沙门氏菌属群体,发现大多数变化归因于现代养猪业的发展。所有猪富集的沙门氏菌属在过去一个世纪中都经历了在猪中的宿主转移和种群扩张,猪和猪肉已成为沙门氏菌属传播到其他宿主的主要来源。该研究也分析揭示了猪富集的沙门氏菌属传播与全球猪肉贸易之间的强烈关联。
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种群动态与抗药性基因积累:
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国际传播:
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讨论:
现代养猪业的发展,特别是集约化养殖和全球贸易的过去一个世纪,极大地改变了猪的病原体,尤其是猪富集的沙门氏菌属的传播和种群动态。研究结果表明,欧洲和美洲作为现代养猪业的中心,是沙门氏菌属发展和全球传播的主要源头。研究还指出,尽管过去几十年在控制猪沙门氏菌属方面取得了显著进展,但现代农业发展模式对猪富集沙门氏菌属的影响是全面且深远的,需要进一步的调查和可能的干预。
研究表明,现代农业实践对病原体的演化和传播具有重要影响,强调了全球合作和监测的重要性,以控制和预防人畜共患病原体的扩散。
研究发现某些沙门氏菌属群体在特定宿主和地区具有高度地理和宿主特异性。例如,中国和越南的大多数菌株属于1.2分支,而许多英国菌株来自1.1分支。沙门氏菌属Choleraesuis菌株携带的抗药性基因(ARGs)数量远多于人类特异的副伤寒C菌株,表明宿主与ARGs之间存在关联。
通过贝叶斯推断预测了Choleraesuis的最近期共同祖先(MRCA)可能在2394年前在欧洲循环,并分化为CS1和CS2两个分支。预测的首次跨欧洲传播发生在1893年之前,导致在美国形成了CS2.2分支。
参考文献:
微未来沙门靶向扩增子测序分型试剂盒
产品特点:
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实验操作简单,核酸转录和扩增单管操作
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扩增效率高,覆盖度均匀
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支持二代、三代测序平台
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无需单菌纯培养,支持样本核酸直接捕获
微未来沙门氏菌高通量测序分型平台
产品特点:
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核心基因组多位点序列分型(cgMLST):3002
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能够对沙门氏菌基因组进行质量评估,对沙门氏菌基因组进行基因预测并做基因注释
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页面简洁,操作简便,无需生信背景
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报告详实,提供近似病原比较结果
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支持批量样本输入,提升效率
北京微未来专注于病原微生物领域的新一代基因测序完整解决方案, 研发和转化了一系列具有广泛应用前景的病原微生物基因捕获试剂盒、基因测序技术和生物信息分析平台。解码病原微生物,致力传染病防控,是我们“微未来”的企业使命。
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