同一ST型的菌株亲缘关系一定更近吗？

在回答这个问题之前，我们得先搞清楚什么是MLST型（多位点序列分型）。

简单来说，ST型是依据7个管家基因的序列变异情况，给菌株贴上的一个分型标签。每个管家基因的不同序列会按照发现的先后顺序被赋予不同的等位基因编号，7个编号组合在一起，就构成了一个ST型。由于每个基因都可能存在多种变异，组合方式极多，所以ST型的种类非常丰富。

那ST型与亲缘关系之间，到底有什么关联呢？

ST分型的底层逻辑是：7个管家基因的变异情况，应该能大致反映菌株在进化树上的位置。ST型越接近，亲缘关系应当越近。在多数情况下，这个假设是成立的，所以ST型被广泛用作菌株分型的工具。

但问题出在哪儿，出在ST型只考察了7个基因。

一个菌株的基因组通常包含数千个基因，仅凭7个管家基因去推断亲缘关系的远近，分辨率显然较为有限，这也是为什么考察更多基因座位点的cgMLST分型（核心基因组多位点序列分型）应用越来越广泛的原因。

两个菌株7个管家基因完全相同，被归为同一个ST型，但其余上千个基因可能早已积累了大量差异；反过来，两个菌株可能仅因这7个管家基因中的一个发生了变异，就被划入不同的ST型，而它们绝大部分的基因组却高度一致。

更关键的是，细菌还存在频繁的基因重组现象，能从其他菌株那里获取DNA片段。这意味着某个菌株的7个管家基因可能来自一个祖先，而大部分其他基因却具有完全不同的来源。这种情况下，ST型反映的仅仅是这7个基因的归属，而非整个基因组的真实进化轨迹。

比如我们下面要介绍的这个案例：

ST23是hvKp最主要的ST型，其最经典、最普遍的荚膜血清型为KL1。

然而，2026年Li等人发表的一项研究揭示了ST23谱系中的一个重要新动向——ST23-KL57的出现。该发现的核心亮点在于，ST23-KL57菌株在基因组上与ST218-KL57菌株高度相似，与ST23-KL1菌株遗传距离反而较远[1]。换言之，同一荚膜血清型（KL57）的菌株在进化树上聚为一簇，而同一ST型（ST23）的菌株则划分在不同的分支，这打破了“同ST型菌株亲缘关系更近”的传统认知。

那么，ST23-KL57如果不是由ST23-KL1进化而来的，又是怎么产生的呢？基于fineSTRUCTURE和PCA主成分分析，作者发现ST23-KL57与ST218-KL57紧密聚集在一起，说明二者的亲缘关系极为密切。进一步的SNP密度分布显示，ST218-KL57菌株相对于ST23-KL57参考菌株（GCA_001902335.1），其0-0.5 Mb和1.5-5 Mb区域（约80%基因组）的SNP几乎为0，但0.5-1.5 Mb区域（约20%基因组）的SNP却相对较高，而ST395则恰好相反，两者的SNP分布模式明显是互补的。这些发现表型，ST23-KL57可能是一类通过染色体重组事件形成的杂合菌株。

然后，如果把这项重组对应到MLST等位基因谱，便会发现ST218-KL57可能正是通过与ST395交换了包含infB在内的染色体片段，才最终成为了ST23-KL57。

与ST11型菌株不同，ST23-KL1菌株较少表现为碳青霉烯耐药，临床上以hvKP为主， 关于ST23 CR-hvKP的报道远少于ST11 hv-CRKP。

然而，Li等人进一步的流行病学与耐药特征分析显示[2]，ST23-KL57菌株中CR-hvKP的占比高达77.8%，显著高于ST23-KL1菌株的14.5%；其中约28.9%的菌株同时携带两种碳青霉烯酶基因（主要为NDM-1 与OXA-48），显示出比ST23-KL1更高的流行风险。

[1] Li S, Yu Y, Liu S, et al. Genomic dissection of the clonal background and global dissemination of hypervirulent Klebsiella pneumoniae CG23-KL57 lineage. Nat Commun. 2026;17(1):1451. doi:10.1038/s41467-025-68184-4

[2] Li S, Li G, He X, et al. Global epidemiological trend of Klebsiella pneumoniae ST23: Emergence of KL57 lineage carrying dual carbapenemases. Int J Antimicrob Agents. 2026;67(4):107722. doi:10.1016/j.ijantimicag.2026.107722

【课程】微生物分子分型-MLST

https://college.mimazi.net/course/article-6.html

小工具

MLST分析（批量注释）http://cloud2.mimazi.net:9001/tool/article-138.html

MLST分析（单个基因组注释）http://cloud2.mimazi.net:9001/tool/article-139.html

细菌SNP距离矩阵和系统发育树构建（MINTyper ）http://cloud2.mimazi.net:9001/tool/article-194.html

PCA图http://cloud2.mimazi.net:9001/tool/article-39.html