碳青霉烯类抗生素(Carbapenems)是一类抗菌谱最广、抗菌活性最强的非典型β-内酰胺类抗生素，是目前人医临床治疗多重耐药(Muti-drug resistant，MDR)革兰氏阴性菌感染最主要的抗菌药物之一。世界各国均严禁将其应用于畜牧养殖业。然而，随着碳青霉烯类抗生素在临床的广泛应用，碳青霉烯耐药菌株开始出现，特别是碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌的不断出现，给人医临床和公共卫生带来了严峻挑战。由于动物源耐药菌是耐药基因重要的储存库之一，并且可以通过直接接触、环境以及食物链等方式转移扩散给人类，进而威胁人类健康。因此，动物源碳青霉烯耐药菌和其耐药基因的流行特点和传播机制的研究对揭示碳青霉烯耐药菌和其耐药基因的扩散传播机制具有十分重要的意义。

近期发表于《Journal of Antimicrobial Chemotherapy》的一项研究报道，首次发现了产金属β-内酰胺酶IMP-4的猪源阴沟肠杆菌。作者在对我国东北地区动物源碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌进行流行病学调查过程中，发现一株猪直肠拭子来源的碳青霉烯耐药阴沟肠杆菌，药敏试验结果显示该分离菌呈现多重耐药表型，同时对美罗培南、亚胺培南、尔他培南、氨曲南、头孢他啶、青霉素、庆大霉素、环丙沙星、氟苯尼考、磷霉素、四环素耐药。利用双纸片协同法和E-test法检测表明该分离菌产金属β-内酰胺酶，耐药基因检测显示该菌株携带重要的金属β-内酰胺酶基因-blaIMP-4。通过接合转移试验表明blaIMP-4耐药基因位于能够自我转移的接合型质粒中，将其命名为pIMP-4-EC62。为了进一步鉴定和分析质粒pIMP-4-EC62，对其进行了全基因组测序，获得了该质粒的全序列。比对分析显示质粒pIMP-4-EC62具有典型的IncHI2质粒骨架，与数据库中IncHI2质粒骨架具有高度的同源性。同时，序列分析显示质粒pIMP-4-EC62包含4个多重耐药区，多种不同类型的耐药基因、重金属离子抗性基因、消毒剂抗性基因以及大量的可移动遗传元件，分别分布于4个多重耐药区。此外，基因环境分析显示blaIMP-4基因位于一个具有不同基因盒阵列新的I类整合子(blaIMP-4-Kl.pn.I3-qacG2-aacA4-arr-3)中，质粒基因序列上传至GenBank数据库后该整合子被收录至整合子数据库并将其命名为In1589。根据质粒稳定性试验结果，在没有抗生素的选择压力下该质粒在野生菌和受体菌中均具有高度的稳定性。为了进一步阐明IncHI2质粒的进化以及质粒中耐药基因的分布特征，作者将质粒pIMP-4-EC62与GenBank数据库中不同国家、不同菌种来源的51个IncHI2质粒基因序列进行了核心基因组进化分析，显示这些质粒分为两个不同的进化支。不论是在质粒核心结构方面还是在耐药基因分布方面，ST1/IncHI2质粒与其它序列型的IncHI2质粒明显不同。同时，耐药基因分布结果表明ST1/IncHI2质粒是介导碳青霉烯类耐药基因传播的重要载体。

本研究首次在食品动物中发现了碳青霉烯类耐药基因blaIMP-4，其成为动物健康和人类公共卫生安全的重大隐患。因此，为了进一步防控碳青霉烯类耐药菌和耐药基因的扩散和传播，迫切需要对动物源碳青霉烯类耐药菌的流行情况进行及时和重点监测。