牛巴氏杆菌病多重PCR检测技术的建立与应用

【背景】牛巴氏杆菌病是由血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)引起的一种严重危害养牛业的重要传染病,病原学聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法是诊断并防控该病的有效手段。【目的】建立检测血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌的多重PCR方法,为临床诊断牛巴氏杆菌病和病原分型提供技术支撑。【方法】参考多杀性巴氏杆菌hyaD-hyaC基因、bcbD基因和ecbJ基因特异区域,设计3对特异性引物,以温度梯度PCR法确定适宜退火温度(T_m);采用棋盘试验优化引物浓度并初步建立多重PCR方法;采用重组质粒标准品及阳性菌株菌液确定其敏感性(最小检测量);以8种常见牛感染病原体[溶血性曼氏杆菌(Mannheimia hemolytica)C1655、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)C237、产单核细胞李氏杆菌(Listeria monocytogenes)C1597、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)C3053、都柏林沙门氏菌(Salmonella dublin)C79351、副结核分枝杆菌(Mycobacterium paratuberculosis)C1625、牛传染性鼻气管炎病毒(bovine infectious rhinotracheitis virus)CAV1546和牛支原体分离株(Mycoplasma bovis)C65-1]核酸样本确定其特异性;制备3批诊断试剂,对敏感性和特异性样品进行批间和批内试验,确定其重复性;运用建立的方法使用3种不同型号的PCR仪检测敏感性和特异性样品,确定其适用性;通过检测临床样本及人工模拟感染样本评价临床应用效果。【结果】在T_m为55℃时,3对引物浓度分别为0.25、0.30和0.20μmol/L条件下建立多重PCR方法较优,可以同时检测多杀性巴氏杆菌血清A型(821bp)、血清B型(203bp)和血清E型(363bp);该方法敏感性高,对重组质粒标准品pMD-A、pMD-B和pMD-E检测限分别为43.080、3.710和4.350copies/μL,对阳性菌液最低检出限均为10²CFU细菌;其特异性强,仅对血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌有特异性扩增条带,同时对其他病原体均无扩增条带;该方法重复性良好,批间与批内试验均一致;临床样本及人工模拟感染样本检测结果显示与病原分离鉴定符合率为100%。【结论】成功建立了一种可鉴定不同血清型的牛多杀性巴氏杆菌多重PCR检测方法。     

多杀性巴氏杆菌攻毒小鼠肺脏的转录组分析

多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)可感染多种动物宿主并引发败血症和呼吸道疾病,危害动物健康,给养殖业带来严重经济损失。本研究为探究多杀性巴氏杆菌感染期间对宿主肺脏基因表达的影响,选取羊源A型多杀性巴氏杆菌对小鼠(Mus musculus)进行攻毒实验,攻毒后72 h采集小鼠肺脏组织并提取总RNA。基于转录组测序,与对照组相比,攻毒组获得2 443个差异表达基因,其中有1 437个基因上调,1 006个基因下调。对2 443个差异表达基因进行GO富集分析,结果显示,差异基因显著富集的GO terms主要有B细胞稳态、T细胞迁移的正调控、整合素复合物和胶原蛋白结合;KEGG富集分析结果显示,差异基因显著富集于11条免疫炎症信号通路,包括细胞因子与细胞因子受体互作、趋化因子信号通路等;免疫炎症相关信号通路中,差异基因经蛋白质-蛋白质互作分析,结果显示,C3、C3ar1、C5ar1、Cxcl10、Cxcr2和Gng11基因处于网络中心,说明这些基因在多杀性巴氏杆菌感染过程中发挥了重要作用;从11条免疫炎症通路的基因中挑选10个进行实时荧光定量PCR验证,发现有8个基因...     

多杀性巴氏杆菌分子分型方法简述

多杀性巴氏杆菌是一种能感染多种动物甚至是人的重要革兰氏阴性病原菌。目前临床上用于多杀性巴氏杆菌诊断的分型方法主要包括血清学分型方法和分子分型方法。其中血清学分型方法主要基于免疫学实验技术建立,操作过程繁琐,技术要求高,工作量大,不适用于临床上大规模快速开展多杀性巴氏杆菌流行病学调查的需要;而基于分子生物学手段建立的分子分型方法相对于传统的血清学分型方法而言具有快速、简单、灵敏、灵活等特点,特别是某些分子分型方法与传统的分型方法形成了较为精确的对应关系,因而在临床上得到了广泛的应用。目前适用于临床上开展多杀性巴氏杆菌分离鉴定的分子分型方法主要包括多重PCR方法及多位点序列分型法(MLST),其中多重PCR方法又包括基于荚膜编码区及脂多糖外核编码簇建立的PCR方法。本文将重点就这3种常用的多杀性巴氏杆菌分子分型方法进行综述,介绍其建立原理、实现手段以及各自的优缺点,为临床上开展多杀性巴氏杆菌的流行病学调查特别是分子流行病学调查提供参考。     

猪多杀性巴氏杆菌检测技术研究进展

猪多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)是导致猪呼吸系统疾病的一类重要病原菌,给世界养猪业带来了巨大的经济损失.准确、敏感、快速的Pm检测方法有助于在临床上了解Pm的流行情况,从而采取相应的预防、治疗和综合防控措施.对Pm的病原学、分子生物学、免疫学及分子分型方法的研究现状、原理和优缺点等进...     

多杀性巴氏杆菌抗原的研究进展

多杀性巴氏杆菌在自然界分布广泛,是畜、禽、野生动物及人类的一种共患性病原,可以在同种和不同种的动物间传播,并引起多种畜禽巴氏杆菌病,本文就多杀性巴氏杆菌的抗原成分进行概述。     

猪多杀性巴氏杆菌检测技术研究进展 *

猪多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)是导致猪呼吸系统疾病的一类重要病原菌,给世界养猪业带来了巨大的经济损失。准确、敏感、快速的Pm检测方法有助于在临床上了解Pm的流行情况,从而采取相应的预防、治疗和综合防控措施。对Pm的病原学、分子生物学、免疫学及分子分型方法的研究现状、原理和优缺点等进行综述,为进一步建立Pm标准检测方法提供参考。     

EvaGreen实时荧光定量PCR检测猪圆环病毒2型方法的建立

根据GenBank中的猪圆环病毒2型(PCV2)ORF4基因序列设计一对特异性引物,通过常规PCR扩增PCV2的ORF4基因,并将其纯化的PCR产物克隆入pMD18-T载体中,构建重组质粒。应用该重组质粒进行EvaGreen实时荧光定量PCR,建立了PCV2 DNA的标准曲线,并进行熔解曲线分析。结果显示:建立的EvaGreen实时荧光定量PCR特异性强,与其他非靶标病毒基因不发生交叉反应;灵敏度高,最高可检测到10拷贝/μL的病毒量;重复性好,3个浓度的批间和批内的变异系数均小于2.5%;对118份临床样品进行检测,阳性样品25份,阳性率为21.2%,检测结果与普通PCR相符率为99.2%,其中一份样品经荧光PCR检测为PCV2阳性,普通PCR检测为阴性。结果表明,建立的EvaGreen实时荧光定量PCR方法具有特异性强、敏感度高、重复性好、简便快捷等特点,可用于临床PCV2感染的早期诊断以及分子流行病学调查。     

牛源溶血性曼氏杆菌和多杀性巴氏杆菌的分离与鉴定

【背景】牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease complex, BRDC)是由多病原和多因素互作引起的以支气管肺炎为主的牛呼吸系统疾病。引起BRDC的细菌性病原主要有溶血性曼氏杆菌(Mannheimiahaemolytica,Mh)、多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida,Pm)、睡觉嗜组织菌(Histophilus somni, Hs)等。【目的】了解我国引起BRDC相关的Mh、Pm分布和血清型种类。【方法】自2022年7月到2024年1月间,通过PCR技术对来自河南、湖南、湖北、浙江、安徽、山东、宁夏、甘肃、贵州、黑龙江、内蒙古等16个地区的54个牧场共698头牛的698份样本(鼻拭子359份、气管拭子321份,肺脏组织18份)进行溶血性曼氏杆菌及多杀性巴氏杆菌的检测,对阳性样品进行细菌分离和血清型鉴定。【结果】溶血性曼氏杆菌和多杀性巴氏杆菌检测为阳性的样本量分别为15/698和72/698,阳性检出率分别为2.15%(95%CI:1.2%-3.5%)及10.32%(95%CI:8.2%-12.8%),二者混合感染有5/698份,阳性率为0.72%(95%CI:0.2%-1.7%)。PCR检测后进一步对阳性样品进行细菌分离,共获得8株溶血性曼氏杆菌,其中A1型1株,A2型3株,A6型4株,多位点序列分型(multi locus sequence typing, MLST)结果为ST1型5株(5/8),均为血清型A1和A6型;ST2型3株(3/8),为血清型A2型;21株多杀性巴氏杆菌,其中A:L3型17株,A:L6型4株,MLST分型结果为ST1型和ST7型,ST1型17株(17/21),均为A:L3型;ST7型4株(4/21)为A:L6型。【结论】通过对部分地区具有呼吸道症状的病牛进行细菌分离鉴定,对牛呼吸疾病综合征主要致病的细菌性病原进行分型以及生物学特性分析,确定了病原流行的优势血清型、毒力基因和耐药基因等,为相关疫苗的制备提供了基础,为防控该病提供了理论依据。     

敲除aceE基因对猪链球菌丙酮酸代谢的影响

【目的】探究缺失编码丙酮酸脱氢酶蛋白的aceE基因对猪链球菌生长特性、三羧酸循环和丙酮酸代谢的影响。【方法】通过测量菌液的OD600值,绘制野生型菌株与aceE基因缺失突变株的生长曲线;利用试剂盒测定三羧酸循环和丙酮酸代谢旁路中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸、草酰乙酸、丙酮酸、乳酸和ATP的含量,通过荧光定量qRT-PCR确定柠檬酸合酶基因、苹果酸脱氢酶基因、琥珀酸脱氢酶基因、异柠檬酸脱氢酶基因、丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因的表达水平。【结果】与野生株相比,菌株ΔaceE在平台期OD600值下降;添加1g/L乙酸盐能够显著提升菌株ΔaceE平台期OD600值。菌株ΔaceE的丙酮酸含量上升,ATP含量下降;三羧酸循环代谢中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸含量降低;柠檬酸合酶基因和苹果酸脱氢酶基因表达水平上升,琥珀酸脱氢酶基因和异柠檬酸脱氢酶基因表达水平下调;在丙酮酸代谢旁路中丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因表达水平上升。【结论】结果显示,菌株ΔaceE三羧酸循环活性降低,虽然能够通过PDH旁路将部分丙酮酸分解为乙...     

巴氏杆菌糖酵解酶的黏附作用研究

巴氏杆菌（主要是多杀性巴氏杆菌）可以引起多种动物疫病（巴氏杆菌病）,同时也引起人类感染发病。[目的] 研究巴氏杆菌糖酵解酶对宿主细胞（兔肾细胞）和两种常见分子[纤连蛋白（fibronectin,Fn）和血浆纤维蛋白溶解酶原（plasminogen,Plg）]的黏附作用。[方法] 采用原核表达系统对多杀性巴氏杆菌的糖酵解酶进行表达并纯化及制备多克隆抗体,通过菌体表面蛋白定位检测、黏附与黏附抑制等实验探究巴氏杆菌糖酵解酶的黏附作用。[结果] 菌体表面蛋白检测结果显示除烯醇化酶和丙酮酸激酶外的7个糖酵解酶在多杀性巴氏杆菌表面存在。这7个糖酵解酶均能黏附兔肾细胞,但仅有磷酸葡萄糖异构酶的多克隆抗体能对多杀性巴氏杆菌黏附宿主细胞产生抑制作用。Far Western blotting结果显示9个糖酵解酶均能结合宿主Fn和Plg。招募抑制实验结果显示磷酸葡萄糖异构酶、醛缩酶、磷酸甘油酸变位酶的抗体对多杀性巴氏杆菌结合Fn和Plg都有抑制作用,磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、磷酸甘油激酶抗体仅对多杀性巴氏杆菌结合Fn或Plg有抑制作用。[结论] 多杀性巴氏杆菌糖酵解酶成员葡萄糖异构酶、磷酸果糖激酶、醛缩酶、丙糖磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、磷酸甘油激酶、磷酸甘油酸变位酶在多杀性巴氏杆菌黏附宿主细胞或分子过程中发挥作用。该研究的完成将加深巴氏杆菌病分子发病机制的认识,并为巴氏杆菌病的诊断标识筛选、新型疫苗创制和药物靶标筛选等提供基础数据。     

Pasteurella multocida infections in baboons (Papio cynocephalus)

The respiratory pathogenPasteurella multocida was isolated from infections of the laryngeal air sacs of two baboons and from abscesses in the neck or femoral area of two other baboons. The infections were associated with surgical procedures involving the cervical area, chronic catheterization, and chair restraint. The organism was also detected among the commensal pharyngeal flora in 2 of 15 clinically healthy, wildborn adult baboons. These findings suggest that the organism is harbored naturally in baboons and that exudative infections can occur secondary to specific procedures.     

低浓度红霉素对猪链球菌蛋白表达、交叉耐药性与荚膜多糖的影响

【目的】探索低浓度红霉素对猪链球菌蛋白表达、交叉耐药性与荚膜多糖的影响,为进一步研究饲料中低浓度抗生素促生长剂对环境中微生物的影响奠定基础。【方法】猪链球菌接触低浓度红霉素后,利用蛋白质组学iTRAQ技术,筛选关键差异表达蛋白。同时测定猪链球菌的交叉耐药性和荚膜多糖含量。【结果】共鉴定到差异表达蛋白181个,占总鉴定蛋白的12%,猪链球菌通过改变自身蛋白质组的表达量,以适应红霉素的选择性压力。多数差异表达蛋白参与催化和代谢过程,属于膜蛋白,其中13个ATP结合盒转运蛋白、3个核糖体蛋白、DNA回旋酶上调表达,8个荚膜多糖蛋白、DNA聚合酶Ⅳ下调表达。接触低浓度红霉素后,猪链球菌对多种抗生素出现交叉耐药性,消除红霉素后,药物敏感性恢复。接触低浓度红霉素后,荚膜多糖含量也未发生大幅度变化。【结论】猪链球菌为适应低浓度红霉素的选择性压力,大量表达多重耐药的主动外排泵,增加核糖体蛋白的表达量,降低荚膜多糖蛋白的表达量。     

金针菇几丁质合成酶基因家族鉴定及其表达分析

【背景】几丁质是真菌细胞壁的重要成分,由几丁质合成酶(chitin synthase, CS)催化合成。几丁质合成酶编码基因在大型食用真菌金针菇中的数量及表达规律尚不明确。【目的】探究几丁质合成酶基因在金针菇中存在的数量及其在子实体不同发育时期的表达规律,为其在大型真菌子实体生长发育过程中的功能研究提供基础。【方法】基于已有的金针菇菌株L11基因组数据,结合NCBI其他真菌CS序列鉴定金针菇中几丁质合成酶编码基因的数量,并对其进行生物信息学分析。进一步根据金针菇F19转录组数据以及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析金针菇CS基因家族的表达规律。【结果】在金针菇单核体菌株L11的基因组中鉴定到9个几丁质合成酶基因,系统发育分析表明它们在子实体发育过程中的表达模式可分为4类(皮尔森相关系数=0.85)。【结论】金针菇CS基因家族表达模式在金针菇不同生长发育时期均存在差异,可能参与了子实体发育不同时期和组织的形态建成。     

糖基水解酶参与猪链球菌2型的致病作用

【背景】猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2, SS2)是一种重要的人畜共患病原菌,可引起猪和人的严重感染,导致肺炎和感染性休克,甚至死亡。【目的】尽管多数毒力因子被相继发现,但其致病机制仍不清晰,寻找新的毒力因子或毒力相关基因进一步解析其致病机理依旧迫在眉睫。【方法】基于前期SS2的Tn917转座子插入突变体库的大蜡螟幼虫筛选结果,选取了一株致病性显著下降的插入突变体,其突变基因鉴定为B9H01＿RS10315,编码糖基水解酶(glycosyl hydrolase, GhA)。通过构建ghA基因的缺失株(△ghA)及回补株(C△ghA),进行生长观察和体内体外致病力试验,探究ghA参与的致病作用。【结果】相较于野生株,缺失株△ghA表现出一定的生长缺陷,大蜡螟幼虫24 h致死率下降25%,对上皮细胞的黏附能力下降约50%,在全血中存活能力下降约35%,以及在细菌对细胞10倍和50倍的感染比下被吞噬细胞的吞噬增加约100%和200%。【结论】猪链球菌2型糖基水解酶GhA有助于细菌的生长,并通过促进细菌黏附、血液存活、抗吞噬能力等参与其致病过程。     

基于响应面法的高抗原活性禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基的研制与效果评价

【背景】禽多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)引发的禽霍乱疫情造成了巨大的危害,而现有培养基存在培养菌密度较低的问题。【目的】研制高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基。【方法】通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面分析方法对禽多杀性巴氏杆菌培养基的成分进行调整,并对不同发酵阶段的菌体进行免疫原性测定。最后使用该培养基培养细菌后制备疫苗并通过动物攻毒试验评价其保护效果。【结果】使用研制的培养基培养禽多杀性巴氏杆菌,活菌密度能够在6 h达到约1.84×1010 CFU/mL,增菌效果是对照培养基的2.6倍;免疫原性测定结果显示在生长平台期菌体的抗原活性最高;攻毒试验表明制备的疫苗能够很好地抵抗禽多杀性巴氏杆菌的侵袭。【结论】研制出了高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基,为疫苗的生产奠定了基础。