耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA）是医疗相关感染（Healthcare-associated infections, HAIs）的重要病原体之一，长期以来给临床抗感染治疗和院感防控带来严峻挑战。ST239曾是全球广泛流行的医疗相关MRSA （HA-MRSA）优势克隆，但近年来其流行率持续下降，而ST5等克隆仍保持较高流行水平。导致这一克隆更替现象的内在机制仍不清楚。

为揭示这一问题，上海交通大学医学院附属仁济医院何磊教授团队在Emerging Microbes & Infections发表题为Genomic driver underlies clonal shift of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in the healthcare setting的研究论文。该研究基于2005年至2020年间收集的3,410株临床MRSA分离株，结合长期流行病学监测、全基因组测序、表型实验和小鼠导管感染模型，发现ST239克隆衰退与 tarJ’ C665T突变导致的适应性下降密切相关。

Genomic driver underlies clonal shift of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in the healthcare setting

作者：Shuangshuang Li, Weiyi Huang, Huiying Lyu, Qi Zhang, Zhiyi Ye, Yan Lyu, Kai Xu, Tianchi Chen, Wei Xi, Xiaoying Chen, Yanan Wang, Min Li*, Lei He*

DOI：10.1080/22221751.2025.2576582

研究背景

HA-MRSA对临床治疗和院感防控持续构成威胁。ST239和ST5是两类重要的HA-MRSA克隆型，其中ST239曾因多重耐药和较强医院适应性成为优势流行株。然而，近年来ST239在多地逐渐减少，而ST5仍能持续流行。既往观点认为，ST239分离率的下降可能与感染控制措施加强、抗菌药物使用变化或其他克隆型竞争有关。但这一克隆型为何会逐渐失去原有优势，仍缺乏直接的基因组和功能实验证据。

研究结果

该研究系统分析了2005—2020年3,410株临床HA-MRSA分离株，发现ST239在MRSA中的比例由2005年的34.85%下降至2020年的0.52%，几乎从优势克隆中消失；相比之下，ST5整体维持较稳定的流行水平。进一步表型分析显示，ST239随着时间推移出现生物被膜形成能力下降，并表现出对万古霉素敏感性增加的趋势，提示其医院环境适应性逐渐减弱。

通过全基因组测序，研究团队发现ST239在演化过程中积累了更多非同义突变，且这些突变主要富集于细胞壁和细胞膜相关功能通路。其中，tarJ’ C665T突变尤为关键。该突变在ST239中的检出率从2005年的2.38%升至2020年的100%，其变化趋势与ST239流行率下降高度一致。

tarJ’参与金黄色葡萄球菌壁磷壁酸（wall teichoic acid, WTA）合成。功能实验表明，tarJ’ C665T突变可导致细胞壁结构异常，削弱细菌在酸性环境和万古霉素压力下的存活能力，并显著降低生物被膜形成能力。在小鼠导管感染模型中，携带tarJ’突变的菌株在导管表面和周围组织中的细菌负荷显著降低，提示该突变削弱了ST239 MRSA在宿主体内的持留和致病能力。

研究贡献与意义

本研究揭示了ST239克隆型衰退背后的“适应性代价”机制：关键细胞壁相关突变的积累可能削弱其生物被膜形成、抗生素耐受和宿主体内持留能力，最终促成其流行衰退。该发现提示，耐药菌克隆的兴衰不仅取决于耐药基因或毒力因子的获得，也与其基因组稳定性和核心生理功能密切相关。长期连续的基因组监测，有助于识别病原体克隆更替的早期信号，并为医院感染防控和抗感染策略优化提供依据。

作者团队

本研究由上海交通大学医学院附属仁济医院检验科团队完成。论文第一作者为李双双、黄炜逸、吕慧颖，通讯作者为何磊教授和李敏教授。团队长期围绕临床重要耐药病原菌的流行病学、基因组演化、耐药机制及致病机制开展研究，重点关注MRSA等重要病原体的临床传播和宿主互作机制。

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