沙门氏菌Ⅰ型基因岛（Salmonella gene island , SGIⅠ）是一位于沙门氏菌染色体thdF基因和int2基因之间，长度为43kb的具有潜在基因水平转移功能DNA片段(Boyd et al.2001)。测序结果表明SGIⅠ中一长度为13kb的抗生素抗性基因簇位于SGI Ⅰ3 ’末端附近，主要是一些Ⅰ类整合子复合体（Integron Ⅰ complex），其包含的基因主要有aadA2、sul1、floR、tetR和tet（G）等，与S.Typhimurium DT104对临床使用的氨苄西林（Ap）、氯霉素（Cm）、氟苯尼考(Ff)、链霉素（Sm）、壮观霉素（Sp）、磺基酰胺（Su）和四环素（Tc）等抗生素耐药相关（Byod et al. 2002）（图1-2）。
目前，除S.Typhimurium DT104外，SGIⅠ也在其他一些血清型的沙门氏菌中检出，包括非DT104型的伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌（S.enteritidis）、阿贡纳沙门氏菌（S.agona）、甲型副伤寒沙门氏菌（S.paratyphi B）、阿班尼沙门氏菌（S.albany）、火鸡沙门氏菌（S.meleagridis）和新港沙门氏菌（S.newport）（Levings et al. 2005）。另外，Doublet等（2005）的研究表明，SGIⅠ可以通过接合作用从作为供体菌的肠沙门氏菌向不含有SGIⅠ的肠沙门氏菌和大肠杆菌转移，并能整合到受体菌染色体上的特定位点，传递相应的抗生素抗性。
对食源性沙门氏菌进行基因分型研究是预防和控制食源性疾病爆发的前提之一。目前，发达国家逐步建立了食源性致病菌监测网和同源性分析网等来应对食源性疾病爆发规模化、新病原菌不断出现和耐药性日渐增强这一挑战。WHO 于 2000 年建立了全球沙门氏菌监测(WHO Global Salm-Surv, WHO GSS)，美国疾病预防控制中心建立了食源性疾病主动监测网( FoodNet)和细菌分子分型国家电子网络(PulseNet)，欧洲的丹麦等 17个国家共同组建了沙门氏菌和产志贺样毒素大肠杆菌监测网( Enter-Net)，为确定病原菌引起的食源性疾病爆发追踪溯源提供了有力的科学依据。我国也在 2000 年和 2002 年分别建立了国家食源性致病菌监测网和食源性疾病监测网，但由于我国食源性疾病监测系统还处于起步阶段，更好的发展和完善食源性疾病监测工作是预防和控制食源性疾病爆发的重要基础（冉陆和张静 2005；冉陆等 2007；曹一鸥 2007）。随着食源性疾病爆发日益频繁、多重耐药菌株不断涌现，传统的基于细菌形态、血清型和噬菌体型等分型方法已经不能满足应对紧急食源性疾病爆发病原菌的确定和流行病学研究需要（马俊英等 2007；石晓路等 2007）。要充分阐明不同食品或食源性病例中沙门氏菌株的药敏性、来源及其之间的相互关系，就需要从分子水平对沙门氏菌进行分型。目前，应用于分子分型的技术主要包括：随机扩增多态性 DNA（RandomAmplified Polymorphic DNA, RAPD）、扩增片段长度多态性（Amplified Fragment LengthPolymorphism, AFLP）、多位点酶电泳（Multilocus Enzyme Electrophoresis, MLEE）、脉冲场凝胶电泳（Pulse Field Gel Electrophoresis, PFGE）和多位点序列分型（MultilocusSequence Typing, MLST）等。众多分型技术中（马俊英等 2007；Johnson et al. 1995），RAPD 的重复性较差，AFLP 因分型所需时间长、费用高且不易推广，MLEE 很难检出核酸水平存在差异而蛋白水平无变化的基因型。脉冲场凝胶电泳（PFGE）是八十年代出现的分析大分子 DNA 片段的新技术，脂糖凝胶上外加正交的交变脉冲电场，交替改变其方向、时间与电流大小，DNA 片段按分子量的大小得到分离，它可分离长度为 50kb~5000kb 的 DNA 片段。由于 PFGE 利用限制性内切酶切开细菌染色体 DNA 进行研究，重复性好，分辨力强，被誉为细菌分子分型技术的“金标准” （Sandt et al. 2006）。由于 PFGE 检测的是整个细菌染色体上所有酶切位点的变化，因此，它从整体上反映了不同菌株全部基因的相关性。很多研究（Daviset al. 2003；Fontana et al. 2003；Berge et al. 2004；Hassler et al. 2008； Ponce et al. 2008；
Wang et al. 2008）已经证明 PFGE 技术在食源性疾病爆发病原菌溯源、不同来源病原菌同源性分析、食品和与之相关环境中病原菌关系、食品中病原菌的多样性及多重耐药病原菌亲缘关系研究中具有极高分辨力的特点。同时，已有研究（Matushek et al. 1996；Gautom et al. 1997； Ribot et al. 2001）对 PFGE 技术应用于致病菌分子分型时的样品处理方法、反应参数、试剂和酶等的改进使得该技术可由原来的 3—4 天缩短到 24—30 h。
多种内切酶的结合使用也使 PFGE 技术分辨力得到增强，极大提高了 PFGE 技术的工作效率（计融等 2006；Zheng et al. 2007）。PFGE 采用限制性内切酶对细菌染色体 DNA的稀有酶切位点进行酶切，并对酶切片断进行脉冲场凝胶电泳分型，能够对整个染色体进行分析、区分能力强、重复性好、结果稳定、易于标准化，在分子流行病学分析中得到了广泛应用（Molbak et al. 1999；Hardwick et al. 2002）。 目前，该方法已经成功应用于沙门氏菌、大肠杆菌 O157:H7、空肠弯曲菌、志贺氏菌、肠球菌和李氏特斯菌等多种菌属的分型和耐药菌克隆传播机制研究（计融等 2006；Hunter et al. 2005；Pang et al.2005）。美国 CDC 通过建立致病菌标准化 PFGE 技术及在此基础上建立的 PulseNet，可在 48h 内完成食源性疾病原因食品的确认。但是，PFGE 技术在图谱比较、识别及不同研究之间互相对比时仍存在着一定的局限性，对长期进化过程中源于同一克隆的不同菌株之间微小的变化使用 PFGE 也很难区分。
MLST方法作为新型分型技术，其核心是选择微生物染色体上既相对保守又允许局部碱基发生点突变的7个左右相距一定距离且基本覆盖整个染色体的管家基因，通过快速测序技术研究管家基因的等位基因突变来揭示病原菌在致病性或耐药性改变时基因谱的改变。同时，还可追踪较长时间内病原菌的遗传谱来源。其最大特点是可通过序列的变化反应菌株之间的同源关系，具有较高的分辨水平。如：在弯曲菌中，一般方法只能将其分为空肠弯曲菌和结肠弯曲菌，PFGE也不能对其很好分型，而对空肠弯曲菌采用MLST方法分型，则获得了有效的区分结果（Duim et al. 2003；Sails et al. 2003）。同时，该技术所得数据非常清晰，可进行不同实验室的数据参比，通过互联网进行快速的数据共享。所以，MLST技术的出现恰好弥补了PFGE技术的不足。目前，MLST已成功地用于霍乱弧菌（Kotetishvili et al. 2003）、肺炎链球菌（Feil et al. 2000）、金黄色葡萄球菌（Enright et al. 2000）、李氏特斯菌（Revazishvili et al. 2004）、耶尔森菌（Nicolas et al.2000）、弯曲杆菌（Colles et al. 2003；Manning et al. 2003）、大肠杆菌O78（Adiri et al. 2003）等的流行病学调查研究。然而，MLST技术主要针对供试菌管家基因的突变点进行研究，管家基因的保守性也导致MLST在某些病原菌分型应用中有一定的局限。计融等（2006）采用PFGE和MLST技术对肠炎沙门氏菌分型的研究结果表明：在同一血清型的肠炎沙门氏菌内，MLST技术并不具有对供试菌株有效区分的能力，但采用PFGE双酶切技术，可以将沙门氏菌分为11个型和若干亚型。综上可知，将PFGE和MLST两种方法结合起来进行食源性沙门氏菌的基因型研究可以确保分型结果的合理性和准确性。PFGE和MLST技术在病原菌分子分型中的应用研究国外已广为报道，然而，这两项技术并未在国内已经开展的沙门氏菌相关研究中普遍使用，除王晓泉（2007）和我国部分疾控中心外，基本无PFGE技术在沙门氏菌分型和多重耐药性方面的应用研究。另外，我国目前尚未引入MLST技术，对沙门氏菌的分型主要仍以血清型和噬菌体型等为主。
多种内切酶的结合使用也使 PFGE 技术分辨力得到增强，极大提高了 PFGE 技术的工作效率（计融等 2006；Zheng et al. 2007）。PFGE 采用限制性内切酶对细菌染色体 DNA的稀有酶切位点进行酶切，并对酶切片断进行脉冲场凝胶电泳分型，能够对整个染色体进行分析、区分能力强、重复性好、结果稳定、易于标准化，在分子流行病学分析中得到了广泛应用（Molbak et al. 1999；Hardwick et al. 2002）。 目前，该方法已经成功应用于沙门氏菌、大肠杆菌 O157:H7、空肠弯曲菌、志贺氏菌、肠球菌和李氏特斯菌等多种菌属的分型和耐药菌克隆传播机制研究（计融等 2006；Hunter et al. 2005；Pang et al.2005）。美国 CDC 通过建立致病菌标准化 PFGE 技术及在此基础上建立的 PulseNet，可在 48h 内完成食源性疾病原因食品的确认。但是，PFGE 技术在图谱比较、识别及不同研究之间互相对比时仍存在着一定的局限性，对长期进化过程中源于同一克隆的不同菌株之间微小的变化使用 PFGE 也很难区分。
MLST方法作为新型分型技术，其核心是选择微生物染色体上既相对保守又允许局部碱基发生点突变的7个左右相距一定距离且基本覆盖整个染色体的管家基因，通过快速测序技术研究管家基因的等位基因突变来揭示病原菌在致病性或耐药性改变时基因谱的改变。同时，还可追踪较长时间内病原菌的遗传谱来源。其最大特点是可通过序列的变化反应菌株之间的同源关系，具有较高的分辨水平。如：在弯曲菌中，一般方法只能将其分为空肠弯曲菌和结肠弯曲菌，PFGE也不能对其很好分型，而对空肠弯曲菌采用MLST方法分型，则获得了有效的区分结果（Duim et al. 2003；Sails et al. 2003）。同时，该技术所得数据非常清晰，可进行不同实验室的数据参比，通过互联网进行快速的数据共享。所以，MLST技术的出现恰好弥补了PFGE技术的不足。目前，MLST已成功地用于霍乱弧菌（Kotetishvili et al. 2003）、肺炎链球菌（Feil et al. 2000）、金黄色葡萄球菌（Enright et al. 2000）、李氏特斯菌（Revazishvili et al. 2004）、耶尔森菌（Nicolas et al.2000）、弯曲杆菌（Colles et al. 2003；Manning et al. 2003）、大肠杆菌O78（Adiri et al. 2003）等的流行病学调查研究。然而，MLST技术主要针对供试菌管家基因的突变点进行研究，管家基因的保守性也导致MLST在某些病原菌分型应用中有一定的局限。计融等（2006）采用PFGE和MLST技术对肠炎沙门氏菌分型的研究结果表明：在同一血清型的肠炎沙门氏菌内，MLST技术并不具有对供试菌株有效区分的能力，但采用PFGE双酶切技术，可以将沙门氏菌分为11个型和若干亚型。综上可知，将PFGE和MLST两种方法结合起来进行食源性沙门氏菌的基因型研究可以确保分型结果的合理性和准确性。PFGE和MLST技术在病原菌分子分型中的应用研究国外已广为报道，然而，这两项技术并未在国内已经开展的沙门氏菌相关研究中普遍使用，除王晓泉（2007）和我国部分疾控中心外，基本无PFGE技术在沙门氏菌分型和多重耐药性方面的应用研究。另外，我国目前尚未引入MLST技术，对沙门氏菌的分型主要仍以血清型和噬菌体型等为主。
抗生素抗性是一个严重的世界性公共健康问题。虽然细菌获得抗药性的途径一般各不相同，但是由于使用抗生素所产生的选择性压力是其获得抗药性的共同原因。美国疾16病预防与控制中心的研究表明：沙门氏菌中抗生素抗性菌株的出现是食品性动物生产中抗生素使用的结果，且被耐药性沙门氏菌感染是由于食用了被具有抗生素抗性沙门氏菌污染的食品而导致 （NARMS Human Enteric Bacteria Isolates 2002 Final Report.http://www.cdc.gov/narms/annual/2002/2002ANNUALREPORTFINAL.pdf. NARMSVeterinary Salmonella Isolates -2003 Report.http://www.ars.usda.gov/Business/docs.htm?docid=6764. Barbosa and Levy 2000）。
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