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。     

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。     

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...     

加州鲈源鰤鱼诺卡氏菌的分离鉴定及致病性

[背景] 鰤鱼诺卡氏菌（Nocardia seriolae）是一种严重危害水产养殖业的病原菌,可引起以体表溃疡、出血及组织器官形成结节为特征的鱼类慢性肉芽肿疾病,目前尚无有效的防治方法。[目的] 明确引起安徽省临泉县某养殖场加州鲈（Micropterus salmonoides）结节病的病原菌,探讨其致病性,为该病的有效防治提供科学依据。[方法] 取肝脏结节病灶接种于TSB培养基分离优势细菌,利用表型检查结合分子生物学方法鉴定分离菌株。进一步通过检测分离菌株的毒力基因、测定其对加州鲈的半数致死量（LD₅₀）以及所感染加州鲈的组织病理学变化与组织载菌量,分析其致病性。[结果] 从病鱼体内分离到一株优势菌株NI,综合NI分离株的表型特性、16S rRNA基因序列与鰤鱼诺卡氏菌参考株相应序列的一致性以及特异性PCR扩增结果,确定其为鰤鱼诺卡氏菌。鰤鱼诺卡氏菌NI分离株携带毒力基因gapA、ibeA和mip,人工回归感染后加州鲈出现与自然病例相似的症状,其对加州鲈的LD₅₀为2.58×10⁶ CFU/尾。组织病理学观察到头肾、心脏、肝脏、胃和脾脏均出现慢性肉芽肿病变,肠管肌层疏松、肠绒毛脱落,肌肉组织中肌纤维疏松、间隙增宽。qPCR检测结果显示,组织中鰤鱼诺卡氏菌载量由高到低依次为头肾、心、肝、胃、脾、肠和肌肉。[结论] 鰤鱼诺卡氏菌是引起此次加州鲈结节病的病原菌,对该菌致病性的研究为加州鲈诺卡氏菌病的防控提供了理论依据。     

鰤鱼诺卡氏菌对乌鳢血液指标的影响

应用浓度为106cfu/mL的鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolea)菌悬液腹腔注射乌鳢,人工感染诺卡氏菌病。在感染后3d、6d、9d、12d、18d和24d时抽取乌鳢血液,检测乌鳢的血细胞数、血细胞脆性、溶菌酶、血清总蛋白、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶和尿素氮等指标。结果表明,与对照组相比,感染鰤鱼诺卡氏菌后乌鳢血细胞数呈先升高后降低的趋势,而血细胞脆性在各实验时间点均高于对照组;血清碱性磷酸酶呈先降低后升高趋势,血清溶菌酶、血清总蛋白和血清尿素氮等均呈先降低后增高再降低的趋势,血清乳酸脱氢酶活力显著增加。说明鰤鱼诺卡氏菌感染会引起乌鳢血液指标明显变化。     

鰤鱼诺卡氏菌SOD基因克隆与表达及其酶活性质测定

鱼类的诺卡氏菌病主要由鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)引起。为探讨鰤鱼诺卡氏菌的毒力因子及其感染致病机制,本研究通过对鰤鱼诺卡氏菌全基因组序列的分析,发现了一个编码超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的基因。生物信息学分析显示该基因编码一个分泌蛋白,可能是鰤鱼诺卡氏菌潜在的毒力因子。本研究通过基因克隆获取了鰤鱼诺卡氏菌SOD基因(NsSOD),其长度为624 bp。利用双酶切技术在含有GST标签的原核表达载体pGEX-6P-1中插入NsOD基因片段,成功构建了其重组表达载体并命名为pGEX-SOD。将pGEX-SOD导入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,获得了原核表达菌株BL21/pGEXSOD并对其诱导表达条件进行了摸索,确定25℃、IPTG(1 mmol/L)诱导14 h,可成功获得具有生物活性的可溶性NsSOD重组蛋白。随后利用GST标签亲和柱纯化NsSOD重组蛋白,并进行酶活性质测定,确定NsSOD重组蛋白的活性为2.76酶活力单位。通过对NsSOD进行基因克隆、原核表达、重组蛋白纯化及体外酶活性质测定,为进一步研究NsSOD的功能和深入了解鰤鱼诺卡氏菌的致病机理奠定了基础。     

养殖乌鳢诺卡氏菌病及其病原研究

2006年6月至7月,浙江萧山的部分乌鳢养殖池塘出现大规模死鱼现象,发病率达35%,死亡率100%。病死鱼鱼龄多在18个月左右,体长30－35 cm。症状主要表现为体表、鳍条充血,肝、脾、肾等内脏器官出现直径1－5 mm的乳白色结节。从病鱼的肝脏和肾脏中分离到菌株W060622,经光镜、电镜观察,在形态上均表现为长或短的分支状杆菌。回归感染试验证实W060622即引起此次乌鳢结节病的病原菌。通过16S rRNA基因的全序列测定,并与Genbank中相关序列进行比对,发现W060622与鰤鱼诺卡氏菌Nocardia seriolea JCM3360T (Z36925)的16S rRNA基因序列相似性达99.9%。结合菌株回归感染、形态学和生物学特征及16S rRNA分子鉴定,确定W060622为鰤鱼诺卡氏菌。     

诺卡氏菌属中的两个新种

由土壤中分离的两株诺卡氏菌形放线菌A-100菌株和186菌株．经鉴定,其形态和细胞壁化学组分均属诺卡氏菌属,但培养特征和生理生化特性与该属中的已知种不同。因此认为这两株菌是诺卡氏菌属中的两个新种,并分别命名为鲜黄诺卡氏菌Nocardia galba n.sp和绛红色诺卡氏菌Nocardia purpurea n. sp.。     

基于TaqMan探针多重实时荧光PCR的肠道特殊菌群绝对定量方法的建立

本研究旨在建立对肠道主要共生菌的快速定量方法。根据细菌16S rRNA基因的保守序列并参考相关研究,设计针对总肠道菌群的通用引物和探针,以及针对双歧杆菌属、肠球菌属和肠杆菌科的特异性引物和探针,采用引物设计工具(Primer-BLAST) 以及聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增以验证引物和探针的特异性。通过分子克隆技术,构建各目标菌属目的基因的重组质粒作为qPCR检测的标准模板,选择标准模板进行重复性实验,并计算组内和组间重复变异系数。用所建立的方法对不同年龄段的临床粪便标本进行3类细菌的检测,并初步分析这些菌群与增龄的关系。结果显示,引物和探针具有较高的特异性;各目的细菌标准曲线在一定范围内线性关系良好,总菌群或各目标菌属的线性范围分别为：总菌群2.9×10³～2.9×10¹²copies/μL、双歧杆菌3.1×10²～3.1×10⁹ copies/μL、肠球菌5.9×10²～5.9×10⁹ copies/μL、肠杆菌6.3×10²～6.3×10⁹ copies/μL,决定系数R²≥ 0.995;检测的最低拷贝数为总菌群7.5×10² copies/μL、双歧杆菌 46 copies/μL、肠球菌 37 copies/μL、肠杆菌 51 copies/μL;重复性实验变异系数在1.32%以下,具有良好的可重复性。对不同年龄段临床粪便标本检测的结果显示,肠球菌和肠杆菌含量随增龄呈增长趋势,且老年组含量显著高于青年组,但在高龄老年人中未发现肠球菌数量增加。双歧杆菌含量随增龄减少,且各组间差异显著,在高龄老年人中也未观察到双歧杆菌显著减少。结果提示,本研究建立了一种可供临床推广的菌群绝对定量方法,能够同时检测3类细菌和菌群总量,对于菌群定量研究具有实际意义。     

鰤鱼诺卡氏菌DmpA基因的克隆及亚细胞定位研究

鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是鱼类诺卡氏菌病的主要病原,为兼性胞内菌。生物信息学分析显示鰤鱼诺卡氏菌DmpA基因的表达产物为分泌蛋白,且可能定位于宿主细胞的线粒体上。通过构建重组质粒p EGFP-DmpA和pc DNA-DmpA、鰤鱼诺卡氏菌胞外产物鉴定、亚细胞定位、过表达等方法,对鰤鱼诺卡氏菌DmpA基因进行了克隆、亚细胞定位及初步功能研究。结果表明在鰤鱼诺卡氏菌胞外产物中鉴定到了DmpA蛋白,证实其为分泌蛋白。亚细胞定位研究发现DmpA-GFP融合蛋白均匀地分布在FHM细胞中,与线粒体分布不重合,说明DmpA蛋白并不定位在线粒体上。DmpA-GFP融合蛋白的表达会改变FHM细胞线粒体的分布为团块状。DmpA在细胞中的过量表达对细胞核无明显影响,表明该基因无诱导细胞凋亡的功能。通过对鰤鱼诺卡氏菌DmpA的克隆、亚细胞定位和过表达研究,为进一步研究该基因的功能和深入了解鰤鱼诺卡氏菌的致病机理奠定了基础。     

诺卡氏菌科分类的研究II．诺卡氏菌属中的两个新种和一个新变种

从我国各地的土壤中分离得到百余株诺卡氏菌形放线菌,其基丝形成横隔并断裂成秆状或球状体,细胞壁化学组份IV型,属于诺卡氏菌科诺卡氏菌属(Nocardia)。经形态、培养特征及生理生化特性等鉴定为15个种。本文只报道其中两个新种及一个新变种：念球状诺卡氏菌(Noeaedia nostocoidea n. sp．);紫褐诺卡氏菌(Nocardta violaccofusca n. sp.);鲑色诺卡氏菌桔橙变种(Nocardia salmontcolor var. aurantiaca n. var.)。     

诺卡氏菌形放线菌枝菌酸的气相色谱分析

以已知的棒杆菌枝菌酸,红球菌枝菌酸及自诺卡氏菌典型株提取的枝菌酸为参照样品,用硅烷化的枝菌酸甲酮气相色谱分析方法,分析侧定了包括以前我们发表的两个诺卡氏菌种在内的7株诺卡氏菌形放线菌的枝菌酸。结果表明.鲜黄诺卡氏菌A100和黄粉诺卡氏菌N10的枝菌酸分子碳原子数(58-64)均在诺卡氏菌枝菌酸的范围内;而另一株原名珊瑚诺卡氏菌N21的枝菌酸碳原子数(32-40)则与红色红球菌8372一样在红球菌枝菌酸范围内。其余结果均与文献报道的相一致。本文还讨论了这一方法在诺卡氏菌形放线菌分类鉴定中的作用和意义。     

类胡萝卜素产生菌No5205的分类鉴定

从江苏省如东沿海滩淤泥中分离到1株产类胡萝卜的诺卡氏菌形放线菌No5205,其基线形成横隔并断裂成短杆状,细胞壁化学组分Ⅳ型,糖类型A,含枝菌酸,磷酸类脂类型PII(PE),甲基萘醌主要成分为MK-8（H4）,属于诺卡氏菌属（Nocardia）。经形态、生理生化、化学分类特性等鉴定为藤黄诺卡氏菌枯橙变种（Nocardia lutea var.aurantiace n.var.）。     

类胡萝卜素产生菌№5205的分类鉴定

从江苏省如东沿海滩涂淤泥中分离到 1株产类胡萝卜素的诺卡氏菌形放线菌№ 5 2 0 5 ,其基丝形成横隔并断裂成短杆状 ,细胞壁化学组分IV型 ,糖类型A ,含枝菌酸 ,磷酸类脂类型PII(PE) ,甲基萘醌主要成分为MK 8(H4 ) ,属于诺卡氏菌属 (Nocardia)。经形态、生理生化、化学分类特性等鉴定为藤黄诺卡氏菌桔橙变种 (Nocardialuteavar.aurantiacan .var .)。     

诺卡氏菌烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1的分离纯化与基因组分析

【背景】诺卡氏菌是一种广泛分布的好氧放线菌,可在人体内引起局部或播散性感染,尤其是在免疫功能低下的个体中。诺卡氏菌感染在临床上较难鉴定,而且不断有新型诺卡氏菌种被发现。不同类型、不同地域的诺卡氏菌具有流行差异和抗生素敏感性差异,阻碍了适当治疗方式的选择。利用病灶处的宿主菌分离得到噬菌体来控制诺卡氏菌感染的这种方法在近年来受到了各界的关注。【目的】尝试从环境中分离出能够用于临床治疗的针对诺卡氏菌的烈性噬菌体,并研究其基因组学特征。【方法】利用双层平板法分离得到目标噬菌体,观察其噬菌斑形态,并对噬菌体进行分离纯化,在透射电镜下鉴定其特征。提取噬菌体DNA进行全基因组测序与注释,并与数据库内已知噬菌体基因组进行比较,同时构建系统进化树以进行遗传进化分析。【结果】本文以肉色诺卡氏菌为宿主,从环境样本中分离出一株烈性噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,在双层平板上可形成直径<2 mm的透亮均匀的噬菌斑。基因组分析表明,vB_Ncarnea_KYD1DNA为环状,大小为66 621 bp,共发现102个蛋白质编码区(coding sequence,CDS)及一个tRNA-Ser编码序列。透射电镜观察与系统进化树综合分析可以确定,vB_Ncarnea_KYD1为长尾噬菌体科的一个新属。其在进化过程中经历了复杂的基因重组过程。暂未发现毒力因子相关基因与抗性基因,具备实用价值。【结论】从环境水体中分离出一株烈性肉色诺卡氏菌噬菌体vB_Ncarnea_KYD1,通过电镜观察与基因组分析可知,此株噬菌体为长尾噬菌体,基因组中暂未发现不利于临床应用的相关基因,是一株相对安全的烈性诺卡氏菌噬菌体。研究结果丰富了国内噬菌体资源库,并为后续诺卡氏菌感染疾病的治疗提供支持。     

拟诺卡氏菌属中的一个新种

自云南省昆明市郊区的土壤中,分离到一株细胞壁化学组分III型的诺卡氏菌形放线菌,编号4—4C。该菌株产生灰白色有分隔和分枝的气丝。成熟的气丝断裂成短杆状小体。气丝分枝末端时常形成类似于链霉菌的孢子丝。分生孢子链由为数不多的大小两种孢子形成。基丝黄色或黄褐色,分隔并断裂威柱形小体。有时产生微黄褐色可溶性色素。与拟诺卡氏菌属中的已知近似种比较,有明显区别。因此,认为是个新种,命名为链孢拟诺卡氏菌(Nocardiopsisstreptosporus n. sp.)。     

拟诺卡氏菌线型质粒pNPL1的测序和分析

【目的】检测和分析稀有放线菌中新的线型质粒。【方法】从植物内生菌中分离链霉菌之外的放线菌菌株,检测、测序和分析线型质粒。【结果】从中草药植物紫花前胡的叶片中分离到一株内生放线菌25L-1-1c,经过16S rRNA基因序列比对属于拟诺卡氏菌。从该菌株中检测到一个约25 kb的线型质粒pNPL1。克隆和测序了pNPL1新的端粒,含有多个小的回文序列。测序获得全长为24 621 bp的线型质粒pNPL1,预测编码22个基因,其中2个基因与链霉菌质粒的端粒复制基因同源,1个基因与链霉菌质粒主要的接合转移基因相似,其余19个基因为未知功能。携带pNPL1端粒复制基因的质粒不能转化变铅青链霉菌,暗示需要发展拟诺卡氏菌的遗传操作系统。【结论】这是首次在拟诺卡氏菌中发现和描述线型质粒。     

对胞必佳生产菌株的重新鉴定

主要是从形态学观察、菌株脂肪酸成分和16S rRNA基因全序列3个方面出发,重新对胞必佳生产菌株红色诺卡氏菌(Nocardia rubra)进行鉴定。结果表明,该菌株并非诺卡氏菌属中的红色诺卡氏菌,而属于红球菌属。16S rRNA序列相似性比较和系统进化树进一步说明,该菌株与Rhodococcus ruber(AY114117.1)的同源性最高,是1株红色红球菌。     

诺卡氏菌形放线菌与有关分类单位的枝菌酸和磷酸类脂分析

通过对14株胞壁为I型和IV型的诺卡氏菌形放线菌与有关分类单盘的枝菌酸和磷酸类脂的分析,发现胞壁IV型原名为空腔诺卡氏菌N. coeliaca KCC A-0007菌株不含枝菌酸,磷酸类脂不属于任何已知类型(除含PE外,还含有PC),萘醌类型为MK-8(H4)。指出这株菌应从诺卡氏菌属转入无枝菌酸菌属,改定为空腔无枝菌酸菌Amycolata coeliaca[(Gray)Waksrnanet Henrici] comb. Nov. Liu ＆ Ruan,1986。另外还提出,区分类诺卡氏菌与链霉菌时,磷酸类脂类型比形态断裂特征更为重要。为此,将一株原定名为阿勒泰类诺卡氏菌Nocardioides al-taiensis (Wang,1982),依其磷酸类脂分析结果,与链霉菌(Ⅱ型)相同,而与类诺卡氏菌(I型)不同,改定为阿勒泰链霉菌Streptomyces altaiensis (Wang) comb．Nov．Liu ＆ Ruan, 1986。     

拟诺卡氏菌16S rRNA,gyrB,sod和rpoB基因的系统发育分析

为了更好地了解拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)各物种间的系统发育关系,该属现有有效描述种的gyrB,sod和rpoB基因的部分序列被测定,结合16S rRNA基因,对拟诺卡氏菌属进行了系统发育重建。研究发现拟诺卡氏菌属gyrB,sod和rpoB基因的平均相似性分别为87.7%、87.3%和94.1%,而16S rRNA基因的平均相似性则达到96.65%,3个看家基因均比16S rRNA具有更高的分歧度。比较基于不同基因的系统树发现,由gyrB基因得到的系统树拓扑结构与16S rRNA得到的结构在亚群上基本一致。因此,gyrB基因在拟诺卡氏菌属的系统分类上比16S rRNA基因更具优越性。