鸭致病性大肠杆菌研究进展

近年来,由禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)引起的禽大肠杆菌病给全球的养禽行业造成了重大的经济损失,并且APEC引起的禽大肠杆菌病在中国是最主要的家禽细菌病。越来越多的证据显示,APEC是人源尿路感染大肠杆菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC)和致脑膜炎大肠杆菌(neonatal meningitis Escherichia coli,NMEC)的毒力基因储藏库,甚至可能会直接导致两种疾病的发生。因此,如何有效地控制APEC不仅是一个紧迫的问题,更是一个巨大的挑战。对APEC的分离鉴定、流行病学特征、药物敏感性等内容的研究对APEC引起的禽大肠杆菌病的控制具有指导意义。为了更好地防控大肠杆菌病,文章主要从临床症状、病理变化、毒力因子、致病机理和诊断方法几个方面对鸭致病性大肠杆菌进行了综述,以期为进一步研究提供参考。     

致脑膜炎大肠杆菌脑内皮细胞侵袭素的研究进展

正致脑膜炎大肠杆菌主要包括禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic E. coli,APEC)与致新生儿脑膜炎大肠杆菌(Neonatal meningitis E. coli,NMEC),两者均属于肠道外致病性大肠杆菌(Extraintestinal pathogenic E. coli,Ex PEC)。APEC可通过呼吸道等多种途径感染禽类,引起包括脑膜炎在内的多系统混合感染,最终造成养禽业的严重损失。NMEC是引起新生儿脑膜炎最常见的革兰氏阴性菌,早产儿、免疫缺陷儿童或患有严重胃肠道疾病的儿童更容易感染致脑膜炎大肠杆菌[1]。尽管抗生素治疗在一定程度上降低了大肠杆菌引发脑膜炎的死亡率,     

肠外致病性大肠杆菌LuxR家族转录调节蛋白YjjQ研究进展

致病性大肠杆菌包括肠道内致病性大肠杆菌及肠外致病性大肠杆菌,肠外致病性大肠杆菌包括:尿道致病性大肠杆菌(Uropathogenic Escherichia coli, UPEC)、新生儿脑膜炎大肠杆菌(Neonatal meningitis Escherichia coli, NMEC),禽致病性大肠杆菌(Avian Pathogenic Escherichia coli, APEC)等“。肠外致病性大肠杆菌常引发腹泻、尿路感染、新生儿脑膜炎和败血症等多种疾病,给人和动物的健康和公共卫生带来严重威胁[1].     

动物源肠外致病性大肠杆菌毒力因子研究进展

<正>动物源肠外致病性大肠杆菌(Extraintestinal pathogenic Escherichia coli,ExPEC)是一种能够引起动物肠道外严重感染的病原体,包括新生儿脑膜炎致病性E.coli(Neonatal meningitis E.coli,NMEC),尿道致病性E.coli(Uropathogenic E.coli,UPEC),败血症E.coli(如禽致病性E.coli,     

禽致病性大肠杆菌研究进展

禽大肠杆菌病是由不同血清型禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia.coli,APEC)引起的严重危害世界养禽业健康发展的重要细菌性传染病之一。作者对禽致病性大肠杆菌的最新亚群分类、病型、生境、毒力因子和致病机理作了综述,同时为有效防控禽大肠杆菌病的未来趋势进行了展望。     

不同禽源致病性大肠杆菌毒力基因分布规律研究

禽致病性大肠杆菌的毒力因子在其致病过程中发挥了重要作用,目前研究较多的毒力因子包括:菌毛、非菌毛黏附素、耶尔森菌强毒力岛(HPI)、溶血素、抗血清存活因子、毒素、侵袭素等。为了解不同毒力基因在菌株间分布规律,选定7个主要毒力因子的编码基因:fimC(Ⅰ型菌毛)、kpsM(荚膜多糖)、cvaC(大肠杆菌素)、sodA(超氧化物歧化酶)、csgA(curli菌毛)、tsh(温度敏感性血凝素)和marA(多重耐药调控基因),通过对本实验室保存的34株不同禽源的禽致病性大肠杆菌进行毒力基因的检测,结果发现,fimC(94.1%)、cvaC(82.4%)、sodA(97.1%)、csgA(97.1%)、tsh(76.5%)和marA(100%)这6个毒力基因的分布率均较高,但相互之间也存在差异。kpsM基因的分布率较低,只有0.09%,并且仅在鸡源性禽致病性大肠杆菌中检测到。     

禽源大肠杆菌致新生儿大肠杆菌型脑膜炎小鼠模型的构建研究

禽致病性大肠杆菌(APEC)临床分离株TW-XM可引起禽类和哺乳动物的脑膜炎,具有感染人类新生儿的潜能并受到医学和学术界极大关注。为探索不同感染剂量的APEC TW-XM感染情况,对新生小鼠进行腹腔接种,通过临床症状观察、存活率差异分析、同一时间点处死发病濒死的小鼠收集样品、脑组织病理学检测、血脑屏障损伤程度及脑膜炎相关炎症因子表达检测等评估,成功构建小鼠脑膜炎模型。基于新生小鼠大肠杆菌型脑膜炎模型建立,为防控大肠杆菌型脑膜炎提供研究基础。     

禽病原性大肠杆菌部分毒力相关基因的克隆及序列分析

克隆并分析禽病原性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)部分毒力基因,探寻APEC毒力因子的变异和进化发生关系。以APEC中国分离株为模板,PCR扩增其部分毒力基因(fimC,kpsM,csgA,papC,felA,cvaC,iss),并测定了这些毒力基因扩增片段的核苷酸序列,与GenBank中的同一基因进行序列比较。PCR扩增产物经克隆、酶切鉴定,均与预期结果一致,序列分析结果表明上述毒力因子在APEC中的保守性非常高,均能达到99%以上。与其他来源大肠杆菌的同一基因的同源性也非常高,但不同基因间有所差别。APEC分离株的受试部分毒力因子的变异程度非常小,保守性很高,一些毒力因子与人源致肠外感染大肠杆菌的毒力因子同源性也很高,说明APEC与人源致肠外感染大肠杆菌的亲缘关系很近。     

禽致病性大肠杆菌phoP/phoQ基因敲除株的构建及其毒力基因转录调控的研究

为研究Pho P/Q二元调控系统对禽致病性大肠杆菌(APEC)致病性的调控作用,本研究采用Red同源重组技术分别构建了APEC AE17株的pho P基因敲除株AE18和pho Q基因敲除株AE19,并通过p STV-28质粒分别构建pho P和pho Q基因回补株CAE18和CAE19。并对这些菌株的运动能力、对鸡胚成纤维细胞(CEF)的黏附和侵入能力以及其13个毒力基因的转录水平进行了检测。结果表明,pho P和pho Q基因敲除株运动性能力分别为AE17的70.92%和83.83%;黏附和侵入CEF细胞的能力比AE17均极显著降低,分别为AE17的63.11%、65.42%和59.83%、57.82%。荧光定量PCR结果显示,AE18的毒力基因(sod A、pol A和iss)和AE19的毒力基因(fim C和iss)比AE17相应的毒力基因m RNA的转录水平均呈极显著下降(p0.01)。此外,回补株CAE18和CAE19株能够部分恢复运动性能力、黏附和侵入CEF细胞的能力及相关毒力基因的转录水平。结果表明pho P和pho Q基因的敲除均能够显著改变APEC AE17株相关的生物学特性,并且能够调控毒力基因的转录水平,使其毒力显著下降。本研究为进一步了解APEC的Pho P/Q二元调控系统对其致病性影响提供实验依据。     

禽致病性大肠杆菌ibeA基因缺失及其特性分析

运用大肠杆菌Red同源重组系统,对禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)DE02株的ibeA基因进行了缺失,其结果为揭示IbeA的功能奠定了基础.通过对APEC ibeA基因缺失株与人脑微血管内皮细胞(Human brain microvascular endothelial cells,HBMECs)的黏附与侵袭,发现ibeA基因缺失后与HBMECs的黏附率为45%,侵袭率为1.2%,相对于野生型APEC均显著降低;提示ibeA基因是APEC的重要致病因子.     

禽大肠杆菌毒力因子的研究进展

禽致病性大肠杆菌是毒力基因的贮存宿主,多种毒力因子的协同作用使其产生致病性,而耐药性的产生加大了对其防治的难度。本文主要对禽大肠杆菌毒力因子的种类、毒力特性及分子流行病学等研究进展进行了概述,为深入研究禽大肠杆菌病的致病机理和制定防控措施提供理论依据。     

华东部分地区禽致病性大肠杆菌系统进化分群及毒力相关基因的检测

采用PCR方法,对华东地区分离的66株禽致病性大肠杆菌(APEC)进行系统进化分群和9个毒力相关基因的检测。APEC分离株在各系统进化群中均有一定比例的分布,其中A群为33.4%(22/66),B1群为31.8%(21/66),B2群为13.6%(9/66),D群为21.2%(14/66)。毒力基因分布检测结果表明:编码自分泌黏附素的aatA和aatB、侵袭素ibeA、空泡形成毒素基因vat、温度敏感性血凝素tsh、摄铁系统的ybtX、耶尔森毒力岛内的ireA、VI型分泌系统的clpV1和vgrG等基因的分布率分别为59.1%、13.6%,7.58%、37.9%、36.4%、25.8%、6.06%、21.2%和42.4%,其中aatA、tsh、vat、ybtX、ireA、clpV1 6个基因在各进化群中分布较为广泛,而个别基因如ibeA仅在B2群中检出,在其他进化群没用检出。本研究有助于进一步了解禽大肠杆菌病的分子流行病学特点,并为该病的防控提供了基础。     

Ⅰ型群体感应系统对禽致病性大肠杆菌生物被膜形成的调控机制研究

为进一步探析大肠杆菌Ⅰ型群体感应系统(QS-Ⅰ)对生物被膜(BF)形成能力的影响,研究构建可合成内源性QS-Ⅰ酰基高丝氨酸内酯(AHL)的大肠杆菌,模拟自然界中禽致病性大肠杆菌(APEC)受外源AHL调控的独特现象,分别通过玻璃试管气液交界面壁、聚苯乙稀材料表面、玻璃平面等不同环境下生物被膜形成能力,检测QS-Ⅰ对APEC BF形成能力的调控,并通过荧光定量PCR的方法检测相关基因,对调控机制进行初步探讨。结果显示,QS-Ⅰ系统抑制APEC菌株的生物被膜形成能力,且BF的形成不受鞭毛因素影响,APEC菌株可能通过QS-Ⅰ对QS-Ⅱ的抑制来间接调控BF的形成。研究结果提供了研究APEC毒力调控的新视角。     

禽致病性大肠杆菌实验感染模型研究进展

禽致病性大肠杆菌（avian pathogenic Escherichia coli,APEC）是导致不同日龄禽类局部和全身感染的重要病原菌,也是人肠外致病性大肠杆菌（extraintestinal pathogenic Escherichia coli,ExPEC）毒力基因的重要储存宿主或来源。为深入理解APEC的感染过程、致病机理、宿主免疫应答及遗传抵抗机制、评估药物和疫苗防治效果,研究者通过不同途径建立了多种评估APEC毒力的实验感染模型。根据所涉及的系统不同可分为呼吸系统、脉管系统、肌肉系统、皮肤系统、生殖系统、消化系统及鸡胚系统等。此外,尚有小鼠与大鼠感染试验及组织培养细胞和外植块感染试验等。作者重点介绍了不同APEC实验感染模型的建立、致病机制、宿主应答及应用。     

禽致病性大肠杆菌tonB基因缺失株的构建及其生物学特性研究

为了研究摄铁蛋白TonB对于禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)铁摄取能力及致病性的影响，试验采用同源重组技术构建了APEC tonB基因缺失及回复株，通过测定在正常和贫铁环境下的生长曲线、铁摄取能力等研究tonB对APEC生物学特性的影响，并通过鸡攻毒模型评价了其与APEC毒力之间的关联性。结果显示：APEC TZ18ΔtonB缺失株在正常环境中的生长速度与野生株相比没有差异，但其在贫铁环境中的生长速度显著下降(P<0.05);TZ18ΔtonB缺失株菌体内摄入的铁含量明显低于野生株；TZ18ΔtonB缺失株感染1日龄雏鸡的半数致死量(104.236)高于野生株(10^3.328)，显示其毒力下降了8.1倍(P<0.05)；此外，TZ18ΔtonB缺失株在21日龄SPF鸡体内心血、肝脏和肺脏中的载菌量显著低于野生株感染水平(P<0.01)，而tonB基因回复株的感染水平接近野生株。结果表明：tonB参与APEC铁摄取进程并影响其毒力。     

禽源性大肠杆菌HPI毒力岛irp2基因PCR检测方法的建立与应用

为了解临床禽源致病性大肠杆菌中高致病性毒力岛(High pathogenicity island HPI)流行情况和基因特征,根据Gen Bank已知禽源irp2基因序列,设计、合成一对特异性引物,建立irp2基因PCR检测方法,优化、确定PCR扩增特性,进行敏感性、特异性、重复性检测评价。对256份临床分离禽源大肠杆菌进行irp2基因PCR检测和基因遗传变异分析。结果显示,建立的PCR检测方法敏感性可达2.14×10~(-4)ng/μL;特异性显示与鸡沙门菌、副鸡嗜血杆菌、鸭疫里默菌、禽巴氏杆菌、鸡毒支原体、鸡新城疫病毒、禽流感病毒(H9N5)核酸均无交叉反应;重复性显示3份阳性样品重复5次检测,变异系数3.4%~5.0%。256份临床样品PCR检测irp2基因,阳性率30.6%。获得了9株分离株irp2基因序列,分析显示,与GenBank已知基因同源性高达96.2%以上。说明建立的禽源大肠杆菌HPI毒力岛irp2基因PCR检测方法具有良好的特异性、敏感性和重复性,可应用于临床致病性大肠杆菌毒力岛基因快速检测。     

Fur/RyhB调控禽致病性大肠杆菌运动性机制的研究

大肠杆菌的运动性主要由鞭毛提供动力,鞭毛是致病性大肠杆菌重要毒力因子之一,本文通过探究Fur及其负调控的非编码RNA——RyhB对禽致病性大肠杆菌(APEC)运动性的影响,为探索防控禽大肠杆菌病的潜在靶点提供科学依据。通过Red同源重组方法构建AE17△Fur和AE17△Fur/RyhB,比较缺失株与原始株运动性特征,结合转录组学数据探究Fur和RyhB对APEC鞭毛以及生物被膜形成的影响。结果显示成功构建了AE17△Fur和AE17△Fur/RyhB,转录组学结果显示Fur的缺失基本上使所有鞭毛相关的基因下调。Fur的缺失使APEC的运动性显著减弱,RyhB对APEC的运动性没有显著影响,△Fur/RyhB较△Fur运动能力有所增加。△Fur和△Fur/RyhB生物被膜形成能力显著增强,△RyhB生物被膜形成减弱,与运动性趋势基本一致。Fur对禽致病性大肠杆菌的鞭毛组装有非常重要的作用,其负调控的RyhB一定程度上可以抑制这种作用机制的影响,并进一步影响了生物被膜的形成,为寻找相关药物靶点提供可能。     

phoP/Q双组分系统对禽致病性大肠杆菌的毒力调控作用

phoP/Q作为一种外在环境感受器,参与调节细菌对外部环境的适应性。本研究拟探讨phoP/Q双组分系统对禽致病性大肠杆菌(APEC)的生长、定植、毒力等生物学特性的影响。利用Red重组系统构建APEC AE 17株的phoP/Q双组分调控系统缺失株,并构建phoP/Q双组分调控系统回复质粒,转化缺失株,构建回复株。通过生长运动性试验、黏附入侵CEF细胞试验、毒力基因转录水平检测以及半数致死量(LD50)等试验比较野生株、缺失株、回复株的生物特性。与野生株相比,phoP-phoQ缺失不改变其生长特性;运动性较野生株下降63%;黏附与入侵CEF细胞能力分别降低69.83%(P0.01)和62.17%(P0.05);LD50显示毒力减弱13.3倍;polA、tsh基因转录水平分别上调41%、54%;sodA、iss分别下调64%和98%。phoP/Q双组分系统参与对APEC致病性的调控,该系统的缺失会降低APEC的致病性。     

江苏部分地区禽致病性大肠杆菌分离株的生物学特征及耐药性研究

为了解江苏部分地区禽致病性大肠杆菌(APEC)的分子流行状况,从临床分离鉴定出120株APEC,并对分离株的血清型、种系发生型、毒力基因型和耐药性进行检测。血清型检测结果显示,在已定型的95株分离株中,最常见的血清型为O78,约占定型菌株比例为27.4%,其他主要血清型还有O18、O24和O88等。APEC分离株种系发生型以B2型和D型为主,分别占受试分离株的35.6%和28.5%,而A型和B1型分别占22.8%和13.1%。对已知的12种毒力基因的检测发现,铁摄取基因的检出率相对较高,如tonB(93.3%)、iutA(90.8%)、iroN(84.2%)和feoB(82.5%),其他受检基因fimH、iss、cvaC和traT的检出率也在70%以上,而hlyD、papC、irp-2和tsh基因在APEC菌株中的检出率低于30%。筛选40株分离株进行1日龄雏鸡致病力试验,确定出高致病株和低致病株分别占65%和35%。进一步分析发现高致病株比低致病株检出率高的毒力因子有iutA、tsh、iroN、irp-2、iss和cvaC(P0.05),提示这6种毒力基因可作为鉴别APEC毒力的靶标基因。APEC分离株大多呈现多重耐药,对受试的13种抗生素的耐药率均超过了50%,特别是对强力霉素、四环素、先锋IV、氨苄青霉素、磺胺异噁唑的耐药率甚至达到了80%以上。本研究丰富了APEC流行病学数据,为指导临床APEC菌株的鉴定和防控提供科学依据。     

禽致病性大肠杆菌ST95流行菌株耐药表型及耐药基因分析

为探究禽致病性大肠杆菌(APEC)ST95类群菌株的耐药表型和耐药基因分布情况,对37株ST95 APEC菌株进行血清型、耐药性测定以及耐药基因检测。结果显示:37株ST95 APEC的优势血清型为O2:K1和O1:K1,所有禽源ST95菌株均为多重耐药(MDR)特性,其至少对12种抗生素耐药,ST95菌株对头孢类抗生素的耐药比率很高,对β-内酰胺酶抑制剂耐药率也达到35%,对非头孢类抗生素如环丙沙星、庆大霉素等同样具有广泛耐药性。PCR检测发现30株APEC菌株含有β-内酰胺酶基因,在这些ST95菌株中检测出多种质粒编码的抗性基因,如链霉素/壮观霉素抗性基因strA和strB等。研究表明ST95 APEC菌株呈现明显的广谱耐药特性,质粒携带的耐药基因广泛分布于ST95菌株。