鸭源鸡杆菌致病力与生物被膜形成能力及耐药性的相关性分析研究

为探究鸭源鸡杆菌的致病力与生物被膜形成能力及耐药性的相关性,分别对20株鸭源鸡杆菌进行动物致病性试验、生物被膜形成能力的测定和药敏试验。动物致病性试验显示有80%的菌株能引起小鼠死亡,出现肝脏、脾脏肿大和输卵管出血等病变,且其中部分菌株(YZ-11-XZ、LH-BJT-11-SLG、Huang-1-SLG)导致迅速的高死亡,48h内死亡率100%;生物被膜检测试验结果显示大部分鸭源鸡杆菌均具有不同程度形成被膜的能力,其中3株菌(SHANXY-1-GZ、Huang-1-SLG、ZZ-HL-1-SLG)具有中等被膜形成能力,2株菌(YZ-11-XZ、F149T)具有较强的生物被膜形成能力;药敏试验结果表明,除标准株F149T对多种抗生素都敏感外,其余菌株耐药率均在38.10%⁷6.19%之间不等。其中LH-BJT-6-XZQ株耐药率为80.95%,其次是XX-HJ-6-QG(76.19%)、ZZ-XC-7-QG(76.19%)、SX-YC-7-QG(71.42%)、ZZ-XY-1-QG(66.67%)、Huang-1-SLG(66.67%)、XX-HJ-6-SLG(61.90%)、ZZ-HL-1-SLG(61.90%)。分析发现,鸭源鸡杆菌对受试动物的致病力与生物被膜形成能力及其耐药性之间缺乏明显的相关性,但具有生物被膜形成及耐药2种特性会增强鸭源鸡杆菌的耐药性和传播性,给动物的疾病控制造成更大的威胁。该研究为鸭源鸡杆菌致病机制的研究提供一定的参考依据。     

禽致病性大肠杆菌生物被膜的形成及其影响因素

为确定影响细菌生物被膜(BF)的形成条件,本研究采用BF体外定性观察和定量粘附性检测两种方法对1株野生禽致病性大肠杆菌(E.coli)在不同环境(培养时间、培养基类型、引导载体类型、营养条件)下产生BF的差异进行了研究。结果显示野生禽致病性E.coli其宿主体外BF最适形成条件是培养时间为48h,培养基为5%TSB、引导载体为平底96孔聚苯乙烯微孔板(美国Corning Costar)。其生长周期为8h时开始起始粘附、24h形成若干微菌落、36h微菌落粘连、48h形成完整的BF、72h细菌脱落开始下一轮的BF生长。糖分和适量的无机盐都可以在一定程度上促进BF的形成和被膜内细菌的粘附性提高。该研究表明禽致病性E.coliBF的形成周期,并为抑制其形成提供了实验依据。     

喹诺酮类药物对嗜水气单胞菌体外生物被膜形成能力的影响

采用微量肉汤稀释法测定3种喹诺酮类药物对21株嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC),体外建立其生物被膜(BF),采用结晶紫法和扫描电镜的方法研究生物被膜的形成和结构,并观察喹诺酮类药物对生物被膜形成能力的影响。结果表明:喹诺酮类药物对嗜水气单胞菌有较强的抑制作用,诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星的抑菌率分别为90.5%,95.25%和85.7%,其中环丙沙星的抑菌作用最强,对21株菌的最小抑菌浓度均在0.7813μg/mL以下。21株嗜水气单胞菌均可在24～48 h内体外形成较为稳定的BF,但不同菌株之间形成BF的能力有所不同。嗜水气单胞菌对喹诺酮类药物较为敏感,环丙沙星浓度在1倍MIC以上即可抑制嗜水气单胞菌生物被膜的早期形成,但细菌形成成熟的生物被膜后,较高浓度药物对生物被膜的影响不明显。     

犊牛脑炎源大肠杆菌生物被膜形成及其影响因素分析

为了解近年来石河子某规模化牛场死于脑炎的犊牛大脑中分离的大肠杆菌生物被膜形成及影响因素,试验以犊牛脑炎源大肠杆菌为研究对象,采用96孔板培养细菌结合结晶紫染色,分析该菌产生生物被膜(bacterial biofilm, BF)的能力及形成的最佳时间;定性和定量分析不同培养条件对该菌BF形成能力的影响。结果表明:犊牛脑炎源大肠杆菌BF形成能力较弱,从6 h开始形成,48 h时BF的形态趋于完整直至顶峰,之后BF网状结构逐渐解离,72 h时BF的结构消失;当在LB培养基中分别添加3%的葡萄糖、1%的蔗糖和0.5%的NaCl时BF的结构最完整;LB、BHI、TSB三种培养基比较,LB培养基中形成BF的形态最佳。致犊牛脑炎大肠杆菌形成BF能力较弱,培养至48 h时BF形态较为完整,在LB培养基中适当添加葡萄糖、蔗糖、NaCl可提高其形成BF的能力。     

猪胸膜肺炎放线杆菌生物被膜形成与抑制机制的研究

猪胸膜肺炎放线杆菌(App)引起猪的慢性呼吸道感染,给养猪业造成重大的经济损失。细菌生物被膜(BBF)是细菌为适应自然环境,吸附于生物材料或机体腔道表面保护细菌逃逸形成的细菌群落,由此引起的相关感染性疾病及慢性感染的反复发作称为细菌生物被膜病。App生物被膜(BF)属于菌体外具有空间结构的聚合物,其形成受多种基因调控,其中多药耐药外排泵和Ⅰ型分泌系统关键成分TolC基因缺失导致AppBF黏附减弱;Clp蛋白水解复合物的催化核心ClpP基因缺失引起BF形成受到抑制;App外膜脂蛋白VacJ促进BF的形成;活性酶LuxS基因缺失显示增强AppBF的形成,并减少细菌黏附能力;Adh基因缺失明显降低细菌的积聚、BF形成和对宿主细胞黏附。文章从分子水平上阐述AppBF形成或抑制机制,为探讨防制其生物被膜病提供参考依据。     

与鸡传染性支气管炎病毒混合感染状况下鸭源鸡杆菌在鸡体内的分布

为研究鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis)在鸡体内的动态分布及鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)对其的影响,将鸭源鸡杆菌和鸡传染性支气管炎病毒分别或同时人工接种SPF蛋鸡,分别于接种后12、24、48、72、96 h对鸡进行剖检,无菌采集鸡的10种组织样品(上腭裂、气管、肺脏、心脏、脾脏、卵巢、肾脏、肝脏、十二指肠和输卵管),利用SYBR Green I定量PCR(Quantitative PCR,qPCR)方法检测鸭源鸡杆菌组、混合感染组在不同时间点、不同器官中的鸭源鸡杆菌DNA含量.结果显示:鸭源鸡杆菌单独感染时,12 h时即可侵袭到气管、心脏、脾脏、卵巢和肾脏,24 h时便可感染肝脏、十二指肠和输卵管,48 h时可传播到肺脏,72 h时感染上腭裂.混合感染组结果表明,鸭源鸡杆菌12h到达卵巢,24 h时即可出现在所有器官.混合感染组各器官的总体qPCR检出率为37.1％,显著高于鸭源鸡杆菌组的25.3％.鸭源鸡杆菌组和混合感染组qPCR检测结果均显示,鸭源鸡杆菌DNA在气管中的检出率最高,在卵巢中达到最高含量.鸭源鸡杆菌能够造成试验鸡的全身感染,该菌主要对鸡的呼吸系统和生殖系统有致病性,气管和卵巢是其主要的致病器官;2种病原同时接种加重了全身感染,IBV促进了鸭源鸡杆菌在鸡体内的传播,尤其促进了其在十二指肠中的增殖,增强了鸭源鸡杆菌对消化系统的致病性,导致鸡腹泻的发生.     

外膜蛋白W与鸭源鸡杆菌抗渗透应激相关

为了解外膜蛋白W（outer membrane protein W,OmpW）在鸭源鸡杆菌抗渗透应激中的作用,分析了鸭源鸡杆菌RZ及其ompW基因缺失株ΔompW在渗透应激环境中的生存能力和生长性能差异;并通过SDS-PAGE及Western blot分析了两者外膜蛋白在不同盐度下的表达差异,并用实时定量PCR分析了OmpW mRNA的表达。结果显示：相对于鸭源鸡杆菌RZ,ΔompW在高渗透环境中（3% NaCl）的生存率较低（95.17% vs 83.50%,P<0.05）,且其生长性能受渗透应激影响更大;在高盐BHI中培养时,鸭源鸡杆菌RZ OmpW的表达被上调,且OmpW mRNA的表达被上调至正常盐度（0.5%）时的1.19倍（P>0.05）。本研究表明OmpW与鸭源鸡杆菌抗渗透应激有关。     

鸭源鸡杆菌对HeLa细胞的黏附和侵袭特性

为研究鸭源鸡杆菌(G.anatis)体外黏附和侵袭细胞的能力,选择HeLa细胞为感染模型,分别以细菌黏附和侵袭HeLa细胞数量为指标,借助革兰和姬姆萨染色及电镜观察来研究2株不同来源的鸭源鸡杆菌对HeLa细胞的黏附和侵袭特性。结果显示:黏附计数表明鸭源鸡杆菌Yu-PDS-RZ-1-SLG能高水平黏附HeLa细胞,菌株感染30、60、90、120、150min后每细胞黏附的细菌数分别为0.84、4.68、8.52、9.27、8.2个,而菌株F149T对HeLa细胞有较低的黏附作用。侵袭试验表明Yu-PDS-RZ-1-SLG有低度侵袭力,侵袭的细菌数在150min时达到最大,约8.27·1 000细胞-1,随后细胞破碎,细胞逐渐脱落,而菌株F149T未检测到侵袭力。染色及电镜试验进一步证实鸭源鸡杆菌Yu-PDS-RZ-1-SLG可黏附于HeLa细胞表面并侵入细胞内部。菌株经胰蛋白酶处理后,细菌的黏附率显著降低,表明细菌的表面蛋白参与黏附。黏附和入侵特性是鸭源鸡杆菌定殖在组织表面重要的能力,该细胞模型的建立为进一步研究其致病机制提供了条件。     

大黄酸干预木糖葡萄球菌生物被膜及其作用机制研究

试验通过标准微量稀释法测定大黄酸的亚抑菌浓度(MIC),利用结晶紫染色法考察大黄酸对木糖葡萄球菌生物被膜形成的干预作用;以木糖葡萄球菌谷氨酰胺酶缺失株和咪唑甘油磷酸酯脱水酶缺失株为研究对象,测定不同亚抑菌浓度药物大黄酸对各菌株生物被膜形成能力的影响,考察药物在生物被膜不同形成时期对细菌生物被膜形成能力的影响,探索大黄酸干预木糖葡萄球菌生物被膜形成的作用机制。结果显示,大黄酸对木糖葡萄球菌的MIC为64 mg/L;亚抑菌浓度的大黄酸具有抑制木糖葡萄球菌生物被膜形成的能力,且随着大黄酸浓度增加,其干预作用越明显,抑制效果越好;以木糖葡萄球菌标准菌株作为参照,谷氨酰胺酶缺失株、咪唑甘油磷酸酯脱水酶缺失株形成生物被膜的能力极显著下降(P<0.01);在各亚抑菌浓度大黄酸中谷氨酰胺酶缺失株抑制率均显著降低,咪唑甘油磷酸酯脱水酶缺失株在低浓度大黄酸中抑制率也显著降低;药物大黄酸对木糖葡萄球菌生物被膜的干预主要在6 h与12 h发挥显著作用,谷氨酰胺酶对生物被膜的抑制时间也在6 h和12 h。研究表明,亚抑菌浓度大黄酸可以显著抑制木糖葡萄球菌生物被膜形成,通过谷氨酰胺酶、咪唑甘油磷酸酯脱水酶为靶点发挥干预作用;且大黄酸对生物被膜的干预时期在生物被膜形成的早期阶段,可能是通过抑制细菌黏附发挥干预生物被膜形成作用。     

鸭源鸡杆菌对鸡原代输卵管上皮细胞作用

为研究鸭源鸡杆菌对鸡原代输卵管上皮细胞的作用,分别以细菌黏附、侵袭试验及借助姬姆萨染色及扫描电镜观察2株不同来源的鸭源鸡杆菌对输卵管上皮细胞的黏附和侵袭特性。黏附计数表明鸭源鸡杆菌Yu-PDS-RZ-1-SLG能高水平黏附输卵管上皮细胞,而菌株F149T对输卵管上皮细胞有较低的黏附。庆大霉素保护试验结果显示2株菌对输卵管上皮细胞均无可见侵袭力。姬姆萨染色及扫描电镜试验进一步证明输卵管上皮细胞表面有细菌黏附,而内部未见有侵袭的细菌,但Yu-PDS-RZ-1-SLG株接种细胞90min后,细胞逐渐破碎脱落,而菌株F149T则未见明显细胞损伤。菌株经胰蛋白酶处理后,细菌的黏附率显著降低,表明细菌的表面蛋白参与黏附。ELISA法检测鸭源鸡杆菌感染输卵管上皮细胞后炎性细胞因子的变化,结果表明感染组的IL-6、TNF-α、IFN-γ的含量均高于对照组,且Yu-PDS-RZ-1-SLG感染的细胞所分泌的各细胞因子均高于F149T,提示炎性细胞因子的分泌可能改变局部的微环境,促进细菌在输卵管细胞表面增殖,是造成输卵管上皮细胞损伤的机制之一。     

豫陕两省14株鸡杆菌的gyrB、16S rRNA和rpoB基因序列比较分析

分析河南、陕西分离的14株鸡杆菌(Gallibacterium)之间的进化关系,及gyrB基因序列比较在该菌进化分析中的作用。PCR扩增鸡杆菌分离株的gyrB、16SrRNA和rpoB3个看家基因,PCR产物纯化后直接测序。将鸡杆菌分离株、国外参考株的3个看家基因序列进行比较分析,用Phylip 3.67软件构建进化树。结果表明,14株鸡杆菌与鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis)模式株间的相似性为96.3%～98.0%(gyrB)、97.7%～99.6%(16SrRNA)和97.7%～99.0%(rpoB);14株鸡杆菌与鸡杆菌复合群1(Gallibacterium genomosp.1)参考株间的相似性为88.8%～89.9%(gyrB)、96.2%～97.5%(16SrRNA)和92.6%～93.6%(rpoB)。基于3个看家基因序列的进化分析,均显示14株鸡杆菌和鸭源鸡杆菌模式株形成单独的一个群。14株鸡杆菌分离株均属于鸭源鸡杆菌种;在3个看家基因位点,鸡杆菌河南株与陕西株之间、鸡杆菌输卵管炎病鸡分离株与健康鸡分离株之间均无明显遗传上的差异;gyrB基因序列分析可用于鸡杆菌分离株的种类鉴定,且对14株鸡杆菌与复合群1参考株的区别能力优于另外2个看家基因。     

鸡杆菌中国分离株RAPD分型方法的建立与应用

对9株鸡杆菌进行了血清分型,并应用8条随机引物对该9株鸡杆菌和3个参考菌株(1株巴氏杆菌、1株大肠杆菌和1株链球菌)共12株细菌做随机扩增多态性DNA(RAPD)分型研究。结果显示,9株鸡杆菌分别属于血清Ⅰ型(1/9)、血清Ⅱ型(3/9)和血清Ⅳ型(5/9)。所用8条随机引物中有3条呈现良好的多态性和稳定性,可产生差异显著的指纹图谱。采用SPSS13.0软件分析了不同菌株间的遗传距离,并依此绘制出菌株间的亲缘关系树状图。12株细菌共分为4个聚类群,其中9株鸡杆菌位于同一聚类群中,且又可分为4个聚类亚群。3个参考菌株各自形成一个独立的聚类群。不同血清型的鸡杆菌菌株具有相似的指纹图,同一血清型的菌株指纹图存在差异。结果表明,RAPD基因分型是目前鸡杆菌分子流行病学调查及病原分离鉴定比较理想的方法之一。     

45株鸡卡氏杆菌的分离鉴定

通过形态学检查、鉴别培养、Vitek-32全自动细菌鉴定系统、PCR鉴定和序列分析等方法,对101只鸡的10种组织脏器进行细菌分离和鉴定。最终鉴定出45株鸡卡氏杆菌,其中43株分离自输卵管炎产蛋病鸡,2株分离自具有呼吸道病史的产蛋鸡,而从SPF鸡、公鸡及马立克病患鸡体内未能分出卡氏杆菌;分离的卡氏杆菌对庆大霉素、链霉素、氨苄西林、青霉素、强力霉素、诺氟沙星及磺胺类药物等都具有不同程度的耐药性。试验结果表明,卡氏杆菌与产蛋鸡的输卵管炎具有相关性,鸡卡氏杆菌的抗生素耐药现象较普遍,为预防该病原在我国的流行提供了依据。     

Specific identification of Gallibacterium by a PCR using primers targeting the 16S rRNA and 23S rRNA genes

Gallibacterium was recently established as a new genus including organisms previously reported as Pasteurella anatis, [Actinobacillus] salpingitidis and avian Pasteurella haemolytica-like organisms. The aim of the present study was to develop a PCR method allowing unambiguous identification of Gallibacterium. PCR primers positioned in the 16S rRNA (1133fgal) and 23S rRNA (114r) genes were defined and their specificity was subsequently tested on 122 strains. Twenty-five of the strains represented all of the presently available 15 phenotypic variants of Gallibacterium from different geographical locations, 22 other strains represented other poultry associated bacterial species or bacteria which could pose a differential diagnostic problem including members of the families Pasteurellaceae, Enterobacteriaceae and Flavobacteriaceae, and finally 75 Gallibacterium field strains isolated from Mexican chicken egg-layers. Specific amplicons were generated in all 100 Gallibacterium strains tested, whereas none of the non-Gallibacterium strains tested positive. Correct identification was confirmed by hybridization with the Gallibacterium specific probe GAN850. Two internal amplification control strategies were successfully incorporated into the PCR assay, one based on amplification of the house-keeping gene rpoB (sharing target DNA) and another based on addition of trout DNA (foreign target DNA) and amplification with beta-actin specific primers. In conclusion, the described PCR assay enables specific identification of Gallibacterium and will thus stand as a strong alternative to the present diagnostic methods.     

鸡卡氏杆菌的分离与16S rRNA基因的分析鉴定

四川雅安某种鸡场种鸡出现消瘦,腹部膨大,肝脏肿大破裂出血,腹膜和输卵管炎为主要特征的疾病。为诊断和预防此病的发生,通过对细菌分离纯化、形态学观察、生化试验、药物敏感性试验鉴定出1株致病菌,应用通用引物对细菌的16S rRNA基因进行克隆和测序,测序结果于NCBI上进行BLAST比对,选择同源性较高的巴氏杆菌科15个属的29株细菌16S rRNA序列进行比对分析,构建遗传进化树。结果表明,分离纯化的细菌能在血平板上生长,革兰氏染色阴性短杆状,能发酵大多数糖和醇类,对头孢类抗生素敏感,16S rRNA序列与卡氏杆菌属细菌的同源性最高,在92.2%～99.5%之间,特别是与鸭卡氏杆菌同源在97.5%～99.5%之间。遗传进化树分析结果表明,该菌株与卡氏杆菌属细菌属于同一大分类群,与鸭卡氏杆菌位于同一个小分支,最终诊断该鸡场为卡氏杆菌感染。     

The rarely reported tet(31) tetracycline resistance determinant is common in Gallibacterium anatis

The present investigation was undertaken to identify and characterize the tetracycline resistance determinant in 22 Gallibacterium anatis strains for which no determinant was identified using primers specific for tet(A, B, C, D, E, G, H, K, L, M, O). A recent study found tet(B) to be the most prevalent tetracycline resistance determinant in a larger collection of G. anatis field strains from Mexico and Denmark. However, in 41% of the tetracycline resistant strains no determinant could be assigned. Here we demonstrate that tet(31) is a common determinant in G. anatis originating from chickens from very different production systems and localities. In addition, tet(31) was identified in strains isolated over a 30-year period. This is the first report on tet(31) since its original identification in Aeromonas salmonicida.     

鸭源鸡杆菌抗体间接ELISA检测方法的建立及应用

利用鸭源鸡杆菌YU-PDS-RZ-1-SLG分离株制备超声波裂解抗原,建立了可以检测鸭源鸡杆菌多个血清型抗体的间接ELISA方法。包被抗原质量浓度为10mg/L,包被条件为37℃2h,再4℃过夜;封闭液为1%明胶,封闭条件为37℃1h;阴、阳性血清最佳稀释度为1∶100,酶标二抗工作滴度为1∶1 000;底物显色时间为15min。经交叉性试验、阻断试验和重复性试验证实建立的ELISA方法重复性好,特异性强。板内变异系数为2.01%～5.75%,板间变异系数为2.43%～6.20%。间接ELISA方法的灵敏度是微量凝集试验的25～100倍。利用所建立的ELISA方法检测了人工感染鸭源鸡杆菌的4日龄SPF鸡在感染后不同阶段感染组、同居组和空白对照组的血清抗体,并根据感染后不同阶段所测D450值绘制抗体消长曲线,其抗体水平在感染后32～47d开始上升,60d时达到高峰,但维持时间较短,2周后迅速下降。建立的间接ELISA方法可以用于临床病例的血清学快速检测,为进行鸭源鸡杆菌的血清流行病学调查提供了手段。     

猪链球菌2型生物被膜的生物学特性研究

通过细胞培养板法研究了猪链球菌2型生物被膜的生物学特性。结果显示:大部分猪链球菌均具有不同程度形成生物被膜的能力,其中3株(3/15)形成能力较强;猪链球菌生物被膜的成熟约需60 h,培养基中葡萄糖浓度是影响生物被膜形成的重要因素;生物被膜中的多糖含量显著高于浮游菌;氨苄青霉素钠和阿莫西林对这3株猪链球菌生物被膜的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)均高于游离菌约2 500倍;扫描电镜观察发现,生物被膜内猪链球菌彼此黏连,形成致密的三维立体结构。对猪链球菌生物被膜生物学特性的研究为进一步揭示生物被膜的形成机制、耐药机理,以及清除生物被膜等提供理论依据。     

Development and preliminary application of a quantitative PCR assay for detecting gtxA-containing Gallibacterium species in chickens

A quantitative PCR (qPCR) assay using SYBR Green I was developed based on the published sequence of the gtxA gene from Gallibacterium anatis. This method produced reliable specificity, sensitivity, and repeatability. The detection rate of Gallibacterium in 181 clinical samples was 36.5% (66/181) by qPCR, which was superior to the detection rate of Gallibacterium-specific PCR (0/181) and an isolation and identification assay (18.2% or 33/181). No association was found between the prevalence of Gallibacterium and the age of the chickens. Gallibacterium infection was detected in one 4-day-old chicken, showing that infection can occur much earlier than the previously stated fourth week of life. Tissue sample analysis showed that Gallibacterium is mainly located in the trachea and ovaries, based on results from three groups of chicken with different health statuses. Furthermore, a titer analysis suggested that Gallibacterium loads in different organs may correlate with different clinical manifestations of disease. Thus, the qPCR assay developed in the present study is useful for identification and quantitative analysis of gtxA-containing Gallibacterium in various tissue samples from birds and for the assessment of the pathogenic mechanisms of Gallibacterium.