Virulence genes and subclone status as markers of experimental virulence in a murine sepsis model among Escherichia coli sequence type 131 clinical isolates from Spain.
Virulence genes and subclone status as markers of experimental virulence in a murine sepsis model among Escherichia coli sequence type 131 clinical isolates from Spain.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0188838
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
ITUBRAS-GEIH group
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Merino I;Porter SB;Johnston BD;Clabots C;Shaw E;Horcajada JP;Cantón R;Ruiz-Garbajosa P;Johnson JR;ITUBRAS-GEIH group
评估序列类型 131 (ST131) 大肠杆菌血流分离株的实验毒力与毒力基因型和亚克隆的关系。我们通过 PCR 分析了 48 个西班牙 ST131 血流分离株（2010 年）的 ST131 亚克隆状态（H30Rx、H30 非 Rx 或非 H30）、毒力基因 (VG) 和 O 型。然后，我们将这些性状与小鼠脓毒症模型中的毒力进行比较，通过疾病严重程度评分 (ISS) 和快速致死率（平均 ISS ≥ 4）来衡量。在 48 个研究分离株中，65% 为 H30Rx，21% 为 H30 非 Rx，15% 为非 H30； 44% 产生 ESBL，98% 为 O25b，83% 为肠外致病性大肠杆菌 (ExPEC)。在 49 个 VG 中，ibeA 和 iss 与非 H30 分离株显着相关，而 sat、iha 和 malX 与 H30 分离株显着相关。中位 VG 分数因亚克隆而异，即 12 (H30Rx)、10（H30 非 Rx）和 11（非 H30）（p < 0.01）。近 80% 的分离株代表所描述的病毒型。在小鼠中，H30Rx 和非 H30 分离株比 H30 非 Rx 分离株毒性更强（根据 ISS [p = 0.03] 和快速致死率 [p = 0.03]），ExPEC 分离株与非 ExPEC 分离株相比也是如此（中位 ISS，4.3 与 2.7：p = 0.03）。相比之下，大多数个体 VG、VG 评分、VG 概况和病毒型与小鼠毒力无关。 ST131 亚克隆和 ExPEC 状态，但不是单个 VG、VG 分数或概况或病毒型，可以预测小鼠毒力。鉴于非 Rx H30 分离株的毒力较低，高毒力可能无法解释 ST131-H30 分支的流行出现。
To assess experimental virulence among sequence type 131 (ST131) Escherichia coli bloodstream isolates in relation to virulence genotype and subclone. We analysed 48 Spanish ST131 bloodstream isolates (2010) by PCR for ST131 subclone status (H30Rx, H30 non-Rx, or non-H30), virulence genes (VGs), and O-type. Then we compared these traits with virulence in a murine sepsis model, as measured by illness severity score (ISS) and rapid lethality (mean ISS ≥ 4). Of the 48 study isolates, 65% were H30Rx, 21% H30 non-Rx, and 15% non-H30; 44% produced ESBLs, 98% were O25b, and 83% qualified as extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC). Of 49 VGs, ibeA and iss were associated significantly with non-H30 isolates, and sat, iha and malX with H30 isolates. Median VG scores differed by subclone, i.e., 12 (H30Rx), 10 (H30 non-Rx), and 11 (non-H30) (p < 0.01). Nearly 80% of isolates represented a described virotype. In mice, H30Rx and non-H30 isolates were more virulent than H30 non-Rx isolates (according to ISS [p = 0.03] and rapid lethality [p = 0.03]), as were ExPEC isolates compared with non-ExPEC isolates (median ISS, 4.3 vs. 2.7: p = 0.03). In contrast, most individual VGs, VG scores, VG profiles, and virotypes were not associated with mouse virulence. ST131 subclone and ExPEC status, but not individual VGs, VG scores or profiles, or virotypes, predicted mouse virulence. Given the lower virulence of non-Rx H30 isolates, hypervirulence probably cannot explain the ST131-H30 clade's epidemic emergence.
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