一株鳢源鰤诺卡氏菌致病性与全基因组分析

【背景】鰤诺卡氏菌是一种典型的条件致病菌,感染鳢、鲈等多种名优鱼类,易造成存在机体损伤或免疫机能下降的鱼持续性感染,给水产养殖业造成了巨大损失。【目的】了解临床分离鳢源鰤诺卡氏菌对乌斑杂交鳢（斑鳢♀×乌鳢♂）的致病性,并从全基因组层面了解该病原菌的基因组和致病因子信息,为鰤诺卡氏菌后续病原学及鰤诺卡氏菌病防治技术和疫苗的开发研究提供有利的数据支撑。【方法】鰤诺卡氏菌NK201610020通过回归感染试验和发病鱼靶器官组织病理分析,了解鰤诺卡氏菌的毒力和病理特征。通过对试验菌进行全基因组测序和比较基因组学分析,挖掘该菌的基因组与毒力特征。【结果】回归感染试验结果显示,除1.5×10³组外,其余5个感染组致死率高达90%,LD₅₀为1.079×10³ CFU/mL,说明试验菌毒力较强。组织病理学观察到肝、脾、肾呈现严重的病理损伤,而且有肉芽肿结构形成。试验菌全基因组测序发现,全基因组大小为8294329bp,GC含量为68.10%,共预测到编码基因7812个。比较基因组学分析发现,不同地区不同宿主来源鰤诺卡氏菌在基因组基础特...     

大口黑鲈白皮病病原菌的分离鉴定及药物敏感性试验

【背景】近年,广东、广西等多地养殖的大口黑鲈(Micropterus salmoides)在苗种期间极易暴发白皮病,并且与已报道的症状不同,严重危害大口黑鲈苗种的生产。【目的】确定大口黑鲈苗种白皮病的病原,通过分析生长特性、毒力因子、致病性、组织病理与敏感药物筛选试验,为该病的研究与防控提供科学参考。【方法】从患白皮病大口黑鲈的病灶处分离细菌,结合形态观察、生理生化指标、16S rRNA基因和gyrB基因序列分析等鉴定菌株;绘制菌株的生长曲线,分析温度、盐度及pH对生长的影响;采用平板法检测菌株毒力因子活性,PCR方法检测携带毒力基因的情况;通过浸泡感染试验验证菌株的致病性及其组织病理特征;采用微量稀释法测定菌株对水产常用的10种抗菌药物和6种消毒剂的敏感性。【结果】从患病的大口黑鲈白皮处肌肉分离纯化到优势菌株ZJS18004,经形态特征、生理生化特性、16S rRNA基因和gyrB基因序列分析,鉴定为维氏气单胞菌(Aeromonas veronii);菌株ZJS18004的最适生长温度为30°C,最适pH值为8.0,最适盐度为5‰;在30°C时的生长曲线显示0-1 h是迟缓期,1-5...     

四株杂交鳢致病性舒伯特气单胞菌特性及致病性比较

【背景】舒伯特气单胞菌为革兰氏阴性短杆菌,是一种人-畜-鱼共患的条件性致病菌,它能引起不同程度的人类疾病,近年来更是在水产养殖中被频繁报道。【目的】比较分析4株杂交鳢源舒伯特气单胞菌(WL-4、ZL-1、ZL-13、D075)菌株间生理生化特性、致病性以及对常用药物的敏感性差异,为水产舒伯特气单胞菌病的防治提供参考依据。【方法】使用全自动细菌生化鉴定仪检测菌株的生理生化特性;运用PCR扩增和测序比对菌株的gyrB、16S rRNA基因序列;采用改良平板法检测毒力因子表达,PCR技术检测菌株毒力基因和耐药基因的携带情况;通过人工注射感染分析4株舒伯特气单胞菌对杂交鳢的致病性差异;并采用微量二倍稀释法测试15种抗菌药物对菌株的最小抑菌浓度。【结果】以ATCC43700 (人源舒伯特气单胞菌)作为参考,4株菌株理化特性基本相同,gyrB和16SrRNA基因一致性分别为99.57%和100%,聚类分析聚为一簇;不同的舒伯特气单胞菌(ATCC43700、WL-4、ZL-1、ZL-13、D075)均具有溶血性、蛋白酶活性和脂肪酶活性;但人源菌株(ATCC43700)与杂交鳢源舒伯特气单胞菌携带的毒力基因存在差异,其中人源菌株携带了hlyA、ela、lip、ahal、act,而杂交鳢源菌株(WL-4、ZL-1、ZL-13、D075)携带hlyA、ela、lip、ahal、aer;4株杂交鳢源舒伯特气单胞菌对杂交鳢致病性存在差异,1.2×10~5CFU/mL浓度腹腔注射感染健康杂交鳢,WL-4、ZL-1、ZL-13、D075对杂交鳢的感染致死率依次为30%、40%、70%和80%;不同菌株(ATCC43700、WL-4、ZL-1、ZL-13、D075)的药物敏感性以及携带的耐药基因也存在差异。【结论】4株杂交鳢源舒伯特气单胞菌在致病性、药物敏感性等方面存在差异,研究结果有助于进一步开展舒伯特气单胞菌病发病机制和防控技术研究。     

9株鱼源鰤诺卡氏菌生物学特征和致病性比较

【背景】鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是一种革兰氏阳性好氧菌,易引起鲈形目鱼类结节病发生,近几年对大口黑鲈、杂交鳢等名优鱼类的危害越来越大。【目的】比较分析9株不同年份、不同地区患结节病的不同淡水鱼品种分离的鰤诺卡氏菌的种间同源关系、生长特性、致病性以及药物敏感性差异,为进一步研究制定相应的防控与治疗措施提供基础数据和科学依据。【方法】在9株试验菌生理生化实验鉴定结果基础上,采用16SrRNA基因序列比对、限制性片段长度多样性比较菌株间的同源性;扩增看家基因secA1基因序列进行不同来源菌株种内相似度比对;通过体外培养比较不同菌株的生长情况;人工注射感染分析9株试验菌对大口黑鲈的致病性差异;采用微量肉汤二倍稀释法测试9株试验菌对13种抗菌药物的最小抑菌浓度;运用PCR技术检测菌株携带毒力基因和耐药基因的情况。【结果】生理生化结果显示9株试验菌与鰤诺卡氏菌的基本理化特征相符;9株试验菌聚类分析聚为一类,种内相似度高,限制性片段长度多样性酶切图谱相同,生长特性无明显差异;9株试验菌对大口黑鲈致病性无显著差异,但毒力基因携带情况略有不同,其均携带mce1A、mig和pup基因,而dop和whiB3只在部分菌株检出;9株试验菌均对氟甲喹和氨苄西林耐药,除NS1外,都对磺胺间甲氧嘧啶耐药,对大部分抗菌药物敏感,主要携带blaTEM和sul1耐药基因。【结论】不同时间、不同地区及不同宿主分离的9株鰤诺卡氏菌在生物学特性、致病性和药物敏感性等方面无明显差异;同源性相近,提示华南地区感染淡水鱼的鰤诺卡氏菌可能为同一流行株型。研究结果为鰤诺卡氏菌的发病机制及防控技术的进一步研究奠定了基础。     

杂交鳢PKCθ基因克隆及其在两种病原菌感染后的表达分析

为初步探索鱼类PKCθ基因在抵御病原菌感染过程中的作用,本研究进行了杂交鳢(Channa maculata♀×C. argus♂) PKCθ(CmaPKCθ)基因克隆及其在舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)、鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)感染后的表达分析。克隆获得CmaPKCθ的完整开放阅读框(ORF)长度为2 151 bp,预测编码716个氨基酸,具有保守的C1、C2样、C3和C4结构域。Blast分析表明CmaPKCθ氨基酸序列与尖吻鲈(Lates calcarifer) PKCθ的同源性最高,达92%。氨基酸多重序列比对显示CmaPKCθ具有保守的磷酸化位点和泛素化位点。系统进化树结果显示杂交鳢与其他鱼类的PKCθ聚为一个分支,其中与尖吻鲈PKCθ亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,CmaPKCθ在健康杂交鳢的所有被检组织中广泛表达,其中在肝脏中表达水平最高,其次为脾脏、胸腺和头肾,在肌肉中的表达量最低。舒伯特气单胞菌和鰤鱼诺卡氏菌分别感染杂交鳢后,其肝脏、脾脏和头肾分别在第5天、第5天、第12小时和第10天、第2天、第3天时达到表达峰值(p0.05),CmaPKCθ的表达变化相似,在不同时间点的肝脏、脾脏和头肾中,均主要表现为上调。上述结果表明,CmaPKCθ可能在杂交鳢激活T细胞增殖活化和抵御病原菌感染过程中发挥重要作用,本研究结果可为病原菌和鱼体的免疫互作机制研究及其病害防控提供参考。     

杂交鳢TRAF2基因克隆、组织分布及对病原菌感染的应答分析

肿瘤坏死因子受体相关因子2(tumor necrosis factor receptor-associated factor 2,TRAF2)是一种重要的胞内信号接头蛋白,参与激活NF-κB和MAPK信号通路,在免疫防御、炎症反应和细胞凋亡等过程发挥关键作用.为了探索杂交鳢(Channa maculate ♀ x Channa argus ♂)TRAF2功能及其对两种病原菌感染的应答机制,本研究克隆获得杂交鳢TRAF2(命名为CmaTRAF2)基因的完整开放阅读框(ORF),长度为1 566 bp,预测编码521个氨基酸,与龟壳攀鲈(Anabas testudineus)、杜氏鰤(Seriola dumerili)TRAF2蛋白序列相似性最高,都达到91％.与其他TRAF2相似,CmaTRAF2具有一个RING结构域、一个锌指结构域、一个TRAF结构域.系统发育分析表明CmaTRAF2与其他硬骨鱼类TRAF2聚为一支,其中与龟壳攀鲈TRAF2的亲缘性关系最近.实时荧光定量PCR检测分析显示CmaTRAF2在健康杂交鳢所检测的9种组织中广泛分布,其中脾脏中表达量最高,头肾中的表达量次之,肝脏中的表达量最低.采用鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)腹腔注射感染杂交鳢后,肝脏、脾脏和头肾中CmaTRAF2的表达在感染后不同时间点总体呈现为上调趋势,且分别在10h、l d和2d时达到最大值(P＜0.05).舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)注射感染杂交鳢后,CmaTRAF2的表达变化相似,也主要呈现上调趋势,且分别在肝脏、脾脏和头肾中于12 h、5 d和2 d时达到峰值(P＜0.05).以上结果表明,CmaTRAF2参与了杂交鳢抵御鰤诺卡氏菌和舒伯特气单胞菌感染的免疫应答反应.本研究可为进一步探索鱼类TRAF2的免疫防御和信号转导机制提供基础资料.     

鰤诺卡氏菌对大口黑鲈头肾巨噬细胞的侵染过程

【背景】鱼类诺卡氏菌病潜伏期和病程较长,感染率和死亡率较高,给水产养殖业带来较大的经济损失,其病原鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是胞内寄生菌,侵入细胞后引起慢性感染是主要的致病机制。【目的】构建鰤诺卡氏菌侵染大口黑鲈(Micropterus salmoides)头肾巨噬细胞体外模型,观察鰤诺卡氏菌侵染巨噬细胞的过程并探究鰤诺卡氏菌对巨噬细胞的凋亡作用。【方法】采用密度梯度离心法分离巨噬细胞,通过特异性染色和PCR扩增巨噬细胞表达基因mpeg1对细胞进行鉴定,并通过CCK-8法和氧呼吸暴发活性测定检测巨噬细胞的活性;通过倒置荧光显微镜和流式细胞术观察侵染过程中细菌与细胞的形态与数量变化;通过双荧光流式细胞术检测、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)释放试验及线粒体膜电位检测,探究鰤诺卡氏菌对巨噬细胞的凋亡作用。【结果】从大口黑鲈头肾分离获得纯度高的巨噬细胞,经染色和PCR法鉴定为巨噬细胞;筛选出最优的体外培养条件为1640培养基+1%青霉素链霉素+1%胎牛血清。在脂多糖刺激后,巨噬细胞的氧呼吸暴发能力显著提高(P<0.05)。GFP-鰤诺卡氏菌侵染细胞2 h后细菌被细胞吞噬,4 h细胞变圆且贴壁率降低,6 h细菌大量繁殖并包围细胞,8 h后细胞大量死亡。凋亡相关实验结果表明,侵染初期巨噬细胞凋亡率增加,LDH释放增加,线粒体膜电位下降;随着侵染时间延长,细胞凋亡率下降、LDH释放量及线粒体膜电位下降减少,说明鰤诺卡氏菌对巨噬细胞起先促进后抑制凋亡的作用。【结论】通过密度梯度离心法成功分离大口黑鲈头肾巨噬细胞,并通过鰤诺卡氏菌侵染细胞后初步摸清鰤诺卡细菌在细胞水平的致病机理,建立了鰤诺卡氏菌侵染大口黑鲈头肾巨噬细胞的体外模型;证实了鰤诺卡氏菌可侵染巨噬细胞并抑制细胞凋亡,从而达到在巨噬细胞内存活,为进一步开展鰤诺卡氏菌与巨噬细胞相互作用并阐明鰤诺卡氏菌的致病机制奠定了研究基础。