中国罗非鱼主养区无乳链球菌的分子流行特征及其传播方式

为分析2007—2015年中国罗非鱼主养区无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)的分子特征和流行情况,分离并收集了248株罗非鱼源无乳链球菌。通过分子血清型、MLST、毒力基因和前噬菌体等分型方法对248株无乳链球菌进行了分子遗传特征分析。结果表明,229株无乳链球菌(92.3%)的分子血清型是Ⅰa型,其余19株均是Ⅰb型(7.7%)。MLST分析结果表明,所有Ⅰa型无乳链球菌都是ST7型,所有Ⅰb型无乳链球菌都是ST261型。毒力基因检测结果发现,229株Ⅰa-ST7型无乳链球菌的毒力基因型相同,即V1型;19株Ⅰb-ST261型无乳链球菌的毒力基因型相同,即V2型。前噬菌体检测结果表明,Ⅰa-ST7型无乳链球菌可分为两种前噬菌体基因型,分别是P1型(36株)和P2型(193株);Ⅰb-ST261型无乳链球菌的10个前噬菌体基因都是阴性,即P3型。根据以上4种分子分型方法可将248株无乳链球菌分为3种基因型,即Ⅰa-ST7-V1-P1型、Ⅰa-ST7-V1-P2型和Ⅰb-ST261-V2-P3型。2010—2011年主要流行菌株由Ⅰa-ST7-V1-P1型转变为Ⅰa-ST7-V1-P2型,其中Ⅰa-ST7-V1-P1型是2011年之前的主要流行菌株,Ⅰa-ST7-V1-P2型在2011年及之后成为主要流行菌株。研究表明,近年来我国罗非鱼源无乳链球菌发生了明显的遗传变异,同时,根据我国罗非鱼主养区无乳链球菌的流行特点,推测我国罗非鱼源无乳链球菌是通过苗种或水体等介质进行传播的,属于输入性传播方式。     

中国南方地区罗非鱼无乳链球菌的分子流行病学研究

从广东省以及海南省等地区养殖的患病罗非鱼体内分离、收集到多株致病菌,经生化分析和分子生物学鉴定,均为无乳链球菌。对这些菌株分别进行了耐药谱测定、分子分型试验以及分子血清型分析。药敏试验结果表明,2007—2010年分离到的无乳链球菌耐药谱基本相似;多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)试验中,选择5个高变异指数的可变数目重复位点(VNTR)进行分子分型,结果表明,所有鱼源无乳链球菌菌株为同一MLVA型,而作为对照的牛源无乳链球菌则明显不同;为了对这些菌株进一步分型,分别进行了分子血清型和表面蛋白抗原基因的检测,结果表明,鱼源无乳链球菌的分子血清型均为Ⅰa型,表面蛋白抗原均为alpha-C蛋白。这进一步说明了不同年份和不同地区的鱼源无乳链球菌在基因水平上为同一分子类型,具有相同的起源或传染源。同时也说明,我国南方地区罗非鱼无乳链球菌在这几年中未发生明显的遗传变异。这些结果为罗非鱼无乳链球菌病疫苗研制,疫病监测及药物防治的研究提供理论依据。     

我国罗非鱼源新型无乳链球菌的分离、鉴定及其分子特征

2014年海南省文昌市多个养殖场的罗非鱼出现暴发性疾病,患病罗非鱼表现出体色发黑、打转游动、眼球突出或混浊等典型的链球菌病症状。从患病罗非鱼的肝、肾、脾、眼球和脑等组织中分离到19株病原菌,即TC-1、TC-2、BL1441~BL1448和WT1451~WT1459。通过形态观察、生理生化特征和16S r RNA基因序列分析等方法对病原菌进行鉴定,结果表明,这些病原菌均为无乳链球菌。溶血试验结果表明,TC-1、TC-2和BL1441~BL1448菌株为β-溶血性无乳链球菌,而WT1451~WT1459菌株为不溶血无乳链球菌。进一步通过MLST、分子血清型和毒力相关基因检测等技术对这些分离菌株进行遗传特征分析,结果表明TC-1、TC-2和BL1441~BL1448菌株是常见的Ia-ST7型,其毒力基因型为bac+-bca+-bib A+-cfb+-hyl B+-iag A+-fbs B+-lmb–-scp B–-cyl E+-gbs20186–。而WT1451~WT1459菌株则是Ib-ST261型,其毒力基因型为bac–-bca–-bib A+-cfb+-hyl B+-iag A+-fbs B+-lmb–-scp B–-cyl E–-gbs20186+。将分离菌株BL1441和WT1451分别对罗非鱼进行攻毒试验,结果表明,WT1451菌株是强毒株,当其攻毒剂量为4.5×103CFU/m L时,罗非鱼累积死亡率可达85%。本研究将为我国罗非鱼无乳链球菌的流行病学、疫苗研制以及疾病防控等研究奠定基础。     

无乳链球菌和海豚链球菌早期预警分子检测

为提高罗非鱼链球菌病发前的早期预警,根据海豚链球菌的16S rRNA基因的部分序列和无乳链球菌的Sip基因特异性序列,分别合成特异性检测引物,经过对反应体系和反应条件的优化,建立检测较低含量的无乳链球菌和海豚链球菌的分子技术.试验结果显示,所建立的双重PCR可扩增出870 bp无乳链球菌和614 bp海豚链球菌的特异性...     

海南无乳链球菌的毒力基因与耐药特性分析

无乳链球菌可感染人与其他动物,是一种重要的致病菌。为探明海南地区无乳链球菌的毒力基因携带率及耐药情况,以2017年间实验室所采集鉴定的18株无乳链球菌(人源4株,鱼源14株)为样本,利用PCR技术和抗菌药物药敏纸片进行毒力基因、耐药基因的扩增和药物敏感性的检测,结果发现,常见毒力基因阳性检出率较高,其中有11种毒力基因均100%携带,另外3种基因阳性率也超过66.7%;耐药基因扩增结果显示,除四环素类和氨基糖苷类耐药基因均呈阴性以外,其余耐药基因阳性检出率较高(44.4%～100%);而药敏检测显示,无乳链球菌对β-内酰胺类、大环内酯类、林可胺类抗生素耐药性高,而对于氨基糖苷类、喹诺酮类、四环素类抗生素敏感性高。总体上,药敏情况和耐药基因的检测结果一致。研究结果发现,分离得到的不同来源的无乳链球菌中毒力基因检出频率高,耐药性强,需要引起高度重视,试验结果将为无乳链球菌的防治提供重要的参考。     

温度对尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的影响

为了解温度对鱼源无乳链球菌毒力的影响机制,本实验研究了温度对无乳链球菌毒力相关参数(生长、粘附、入侵、毒力基因表达以及对罗非鱼致死率)的影响。结果发现,不同培养温度下(25~40 ℃)无乳链球菌的生长速度不同,37 ℃为其最适生长温度,25 ℃时生长速度最慢;25~34 ℃内无乳链球菌粘附在惰性基质上的菌体对应的吸光值(OD_590nm)之间无显著差异(P>0.05),37 ℃时显著增加,40 ℃时又急剧下降;罗非鱼在人工感染无乳链球菌后各时间点(6、12、24和48 h),鱼体脑组织中菌量随注射菌体培养温度的增加呈先上升后下降的趋势,且与不同培养温度下的无乳链球菌对罗非鱼的致死率呈正相关;无乳链球菌毒力基因的表达也与培养温度相关,hly和cfb基因的表达量随菌体培养温度的升高先增加后降低,分别在34和37 ℃处达到峰值,不同培养温度下无乳链球菌sip基因表达的变化幅度较小,而scpB基因的表达则随培养温度增加而下降;无乳链球菌对罗非鱼的致死率随其培养温度的升高呈先升高后降低趋势,低温(25和28 ℃)培养条件下的菌体对罗非鱼致死率较低(<20%),37 ℃时致死率最高66.67%±6.67%。以上结果表明温度参与无乳链球菌生长、粘附、转移、入侵和部分毒力基因表达的调控,它们共同影响无乳链球菌对罗非鱼的毒力。     

罗非鱼源无乳链球菌cpsE基因的克隆和分子特性分析

利用特异性引物,采用PCR扩增出分离自患病罗非鱼无乳链球菌强毒株的cpsE基因,将其克隆到pMD19-T载体上,通过菌落PCR鉴定和利用限制性内切酶BamHⅠ和HindⅢ对重组质粒进行双酶切鉴定之后送测序公司测序,并利用生物信息学软件Clustal X 2.0、MEGA 4.1、Bioedit 7.0、TMHMM、NetPhos 2.0、NetNGlyc 1.0、SignalP 3.0 Server、PSIpred、SAM_T08以及CUSP等分析cpsE基因的分子特性。结果显示,罗非鱼源无乳链球菌cpsE编码氨基酸序列具有高度保守性,与人源、动物源无乳链球菌亲缘性达100%,具有1个参与催化糖基元转运的Glycosyltransferases超级家族结构域,具有与蛋白翻译后修饰功能相关的磷酸化位点3个,编码多肽链中亲水区大于疏水区,且存在跨膜区。密码子偏爱性分析表明,罗非鱼源无乳链球菌cpsE基因密码子使用频率差异较大,密码子偏爱性更接近真核生物。     

基于毒力基因的罗非鱼无乳链球菌三重PCR检测方法的建立及应用

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)作为罗非鱼主要病原,传染力强、致死率高,部分鱼从发病到死亡无明显病症,难以确定鱼体是否携带该病原菌,建立适用于生产一线的无乳链球菌检测技术势在必行。根据GenBank中无乳链球菌透明质酸酶基因(hylB)、青霉素结合蛋白基因(pon A)和CAMP因子基因(cfb)的保守序列,设计3对特异性引物,对多重PCR的反应条件和体系进行优化,建立基于毒力基因的罗非鱼无乳链球菌三重PCR检测方法,并运用该方法检测来自广东省不同地区的罗非鱼组织样品。构建的三重PCR检测方法仅在无乳链球菌中扩增出3条特异性条带,而在罗非鱼和常见的水产病原菌菌株中均未扩增出任何条带,表现出良好的特异性;以无乳链球菌基因组DNA浓度7.24×10~(–5)~5.65 ng/μl为模板进行扩增,该三重PCR能检测到的最低模板浓度为1.81×10~(–3) ng/μl,表现出较高的灵敏度;运用该方法检测188个罗非鱼组织样品,其阳性检出率与常规细菌分离鉴定阳性率一致,以常规细菌分离鉴定为标准,对该三重PCR检测方法进行评价,其诊断敏感性(Dse)和诊断特异性(Dsp)均为100%。结果表明,构建的三重PCR检测方法不仅显著提高了检测的准确度和灵敏度,还可在同一反应中同时检测3种无乳链球菌毒力基因,为无公害水产品中无乳链球菌的快速检疫、水产养殖病害早期预警提供了一种快速、精准和高效的检测技术。     

湖北吉富罗非鱼源Ⅰa无乳链球菌毒力分析及药敏特性

为探明湖北荆州某养殖场吉富罗非鱼(Genetic Improvement of Farmed Tilapia, GIFT)致病原因,对感染的罗非鱼精准施治,本研究从湖北荆州某养殖场患病吉富罗非鱼脑组织分离到一株优势菌。结果显示：该菌在BHI平板上生长出光滑、圆形、白色菌落,显微镜观察发现细菌呈单个、成对或球形短链状,长短不一,且革兰氏染色为阳性。经16S rRNA序列、PCR鉴定和生理生化特性鉴定,确定分离菌株为罗非鱼无乳链球菌,命名为JZ-202108。分离菌株JZ-202108血清型为Ⅰa型,携带gapC、sodA、bac、bca和hly等5种毒力基因。分离菌株JZ-202108人工感染吉富罗非鱼的症状与自然发病症状类似,出现神经症状和严重的内脏出血现象,并从脑组织中分离到强毒株,其LD₅₀为3.4×10⁵ CFU/尾,对吉富罗非鱼致病性较强。药物敏感性实验表明,分离菌株JZ-202108对β-内酰胺类、头孢类药物敏感,对氨基酸糖苷类药物耐药;乌梅、黄连、朱砂、野菊花等中药对JZ-202108菌株有明显抑制作用,乌梅和野菊花在菌株JZ-2...     

自然感染无乳链球菌罗非鱼的比较病理学及毒力基因谱分析

在自然感染无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)的罗非鱼(Oreochromis niloticus)成鱼、稚鱼和自然携带无乳链球菌的罗非鱼体内分别获得14株、4株和2株无乳链球菌。临床和组织病理学分析显示,罗非鱼成鱼出现无规则游动,脑、眼眶、鳃和鳍条充血,眼球突出、白浊,内脏器官肿大、充血,以肾小管玻璃样变性、脑膜炎和心外膜炎等组织病理学变化为特征;罗非鱼稚鱼体表无明显症状,但部分内脏器官呈现肿大、充血现象,以脾脏血管区出血、肾小管上皮细胞变性、脑组织炎症反应较轻为其主要组织病理学特征。此外,罗非鱼胃固有层内及稚鱼肝脏组织中有大量的嗜酸性粒细胞浸润,可观察到无乳链球菌在成鱼的脑、心脏以及稚鱼肝脏中增殖;自然携带无乳链球菌的罗非鱼临床症状和组织学病变均不明显。PCR检测发现,各无乳链球菌毒力基因谱相同,但自然感染无乳链球菌的罗非鱼成鱼、稚鱼和自然携带无乳链球菌的罗非鱼的病理学损伤差异显著。     

BALB/c小鼠用于评价尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的研究

实验采用BALB/c小鼠作为实验动物,旨在建立尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力测定的BALB/c小鼠模型。BALB/c小鼠经腹腔注射尼罗罗非鱼源无乳链球菌建立感染模型,比较了尼罗罗非鱼源无乳链球菌分别感染尼罗罗非鱼和小鼠的LD_(50)差异,分别测定了不同毒力尼罗罗非鱼无乳链球菌对尼罗罗非鱼和小鼠的毒力。结果显示,小鼠经腹腔注射无乳链球菌,在24 h内出现死亡现象,且对小鼠脑、肝脏、脾脏、肾脏等组织造成损伤。3次测定尼罗罗非鱼无乳链球菌TFJ0901对尼罗罗非鱼和小鼠LD_(50)分别为7.7×10~7、2.2×10~8、3.5×10~9 CFU/mL和405、361、419 CFU/只。将无乳链球菌TFJ0901和THN0901感染尼罗罗非鱼(1.0×10~7 CFU/mL)和小鼠(100 CFU/只),尼罗罗非鱼和小鼠存活率分别为100%、6.7%±5.8%和100%、0,其存活率都具有显著性差异。将无乳链球菌TFJ0901和TFJ-F感染尼罗罗非鱼(3.0×10~8 CFU/mL)和小鼠(2 500 CFU/只),尼罗罗非鱼的存活率分别为73.3%±11.5%和80.0%±10.0%,存活率差异不显著,小鼠存活率分别为13.3%±11.5%和100.0%,存活率具有显著性差异。研究表明,本实验成功建立了BALB/c小鼠作为尼罗罗非鱼源无乳链球菌毒力测定的稳定模型,测定不同毒力的尼罗罗非鱼源无乳链球菌对小鼠毒力与对尼罗罗非鱼毒力一致,且该模型能够区分尼罗罗非鱼模型难以区分的毒力相近的无乳链球菌。     

cel-EIIB蛋白调控罗非鱼无乳链球菌强毒、弱毒株毒力相关基因的表达模式

罗非鱼无乳链球菌纤维二糖-磷酸转移酶系统（cel-PTS）的EIIB蛋白对强毒株毒力影响有限，但对弱毒株毒力似乎存在潜在的影响，但具体机制仍不清晰，有必要弄清该蛋白调控强、弱毒株的毒力相关基因表达模式。在前期研究中，通过同源重组技术，构建了无乳链球菌强毒株cel-EIIB基因缺失株，本研究通过类似的方法，获得弱毒株该基因的缺失株。用无乳链球菌强毒、弱毒株及它们的cel-EIIB缺失株分别感染斑马鱼，结果显示，cel-EIIB缺失后，导致弱毒株毒力明显返强，而强毒株毒力则轻微减弱。qPCR检测发现，cel-EIIB缺失可致cel-PTS系统的cel-EIIA、双组分信号转导系统（TCS）的DltR和CiaH以及毒力基因sodA、cpsD和cpsG在强、弱毒株中呈现相反的表达模式；此外，TCS系统的RgfC、DltS和CsrR以及毒力基因cspA和pavA在强毒突变株中表达未受影响，但在弱毒突变株中的表达却显著上调。研究揭示，EIIB蛋白可能通过调控上述毒力相关基因表达而负调控弱毒菌株的毒力。     

尼罗罗非鱼无乳链球菌Sip蛋白乳酸菌活载体口服疫苗的研制及其免疫效果

链球菌病是威胁我国罗非鱼养殖产业健康发展的重要病害之一。为研制出免疫效果好、操作简便的罗非鱼链球菌病疫苗,本研究构建重组表达无乳链球菌Sip蛋白的穿梭质粒pNZ8124-Sip,通过酶切和测序验证后电转化乳酸乳球菌NZ9000,获得能够诱导重组表达无乳链球菌Sip蛋白的乳酸菌活菌载体疫苗。采用SPS-PAGE电泳摸索最佳诱导浓度和诱导时间以获得最大表达量,通过镍柱纯化目的蛋白并进行Western blot检测;利用不同浓度的重组乳酸菌活载体疫苗灌胃口服免疫尼罗罗非鱼,采用间接ELISA法测定免疫后血清抗体水平变化,通过人工腹腔注射感染无乳链球菌获得相对免疫保护率。研究结果显示,构建的重组乳酸乳球菌可通过nisin诱导表达大小为48 ku特异性蛋白,与目的蛋白大小一致;PAGE电泳显示,重组蛋白主要以可溶蛋白和包涵体2种形式存在,其中胞内可溶性蛋白浓度达7.65 mg/mL;诱导表达的最佳条件为100 ng/mL nisin诱导6 h;Western blot检测结果显示,诱导蛋白可与鼠抗His标签抗体特异性结合。口服免疫结果显示,中浓度组(2.24×10~(10) CFU/mL)和低浓度组(2.24×10~9 CFU/mL)免疫2次能够显著提高尼罗罗非鱼的血清抗体水平和抗无乳链球菌感染能力,中浓度免疫组的相对免疫保护率最高为41.0%。本研究可为罗非鱼链球菌病口服疫苗的研究奠定基础,具有广阔的应用前景。     

罗非鱼无乳链球菌的分离、鉴定及致病性研究

从患暴发性流行病罗非鱼的肝脏中分离获得一株细菌TL60829NA,将TL60829NA对罗非鱼进行人工感染致病性试验,试验感染罗非鱼表现出自然发病症状,确认分离菌株为罗非鱼暴发性流行病的致病菌.分离株菌经形态学观察、Bio Merieux Vitek全自动微生物分析系统GPI测定卡分析和16S rRNA特异性基因序列与NCBI中收录的其它引起罗非鱼病害的链球菌的16S rDNA序列构建的系统发育进化树显示,分离细菌与其它无乳链球菌的16S rDNA序列构成一个进化分支,而海豚链球菌则构成另一分支,确定分离菌株为无乳链球菌(Streptococcus agalaciate).分离菌株对氨苄西林、青霉素G、卡那霉素等28种试验药物敏感,对妥布霉素、复方新诺明、环丙沙星等15种试验药物不敏感.由无乳链球菌引起的罗非鱼暴发性流行病的主要病理变化为鳃小片结构崩解,鳃上皮增生、融合;心肌纤维变性、肌间白细胞浸润;肝脏颗粒变性和脂肪变性;肠道粘膜上皮变性、坏死、脱落、固有膜炎性白细胞浸润;肾脏组织大量嗜中性白细胞浸润,肾小管上皮细胞核固缩,小动脉血管壁玻璃样变性;眼睛的脉络膜和眶骨膜组织炎性坏死,晶状体纤维断裂和脱离.     

广西卵形鲳鲹海豚链球菌基因分型、耐药谱型以及毒力基因检测

为了解近年来广西卵形鲳鲹海豚链球菌流行菌株的基因型信息以及菌株间的差异,对2015—2016年从广西地区7个养殖场的患病卵形鲳鲹体内分离得到的17株海豚链球菌菌株分别进行了基因型分析、耐药谱测定以及毒力基因检测。采用随机扩增多态性DNA标记技术(RAPD)和基因组重复序列PCR(rep-PCR)分析其基因型。结果显示,RAPD和rep-PCR指纹图谱结果一致,17株海豚链球菌可分为2种基因型。对海豚链球菌7种主要的毒力相关基因特异PCR检测,所有菌株均为sim A+scp I+pdi+sag A+cps D+pgm A+cfi+毒力基因型,表明这2种基因型的海豚链球菌似乎均为毒力较强的菌株。采用K-B法进行了20种抗生素敏感实验分析其耐药谱,结果表明归于基因1型的菌株耐药谱为AZT,基因2型菌株则出现3种相似的耐药谱,分别为SIZ/T/S/PEN/AZT/SPE/CAZ/PB、SIZ/T/S/PEN/AZT/SPE/CAZ/CRO和SIZ/T/S/PEN/AZT/SPE/CAZ/PB/RIF,证实基因型相同的菌株耐药谱型也相似,2种基因型的菌株耐药谱型差异显著,因此基因型和耐药谱型存在相关性。此结果为卵形鲳鲹海豚链球菌病流行病学研究、疫苗研制以及疫病监测提供理论依据。     

水生动物源嗜芳香环弧菌的鉴定及耐药性分析

本研究从患病的半滑舌鳎分离得到5株弧菌,对其进行种属鉴定,并研究其耐药性及分子水平耐药机制。采用生化检测方法和分子生物学方法(基因16S rRNA、HSP60和mreB)进行鉴定,结果显示,5株弧菌均为嗜芳香环弧菌。通过肉汤稀释法检测菌株对抗菌药物的耐药性,通过PCR扩增和测序技术检测菌株中耐药基因和4类整合子并对其携带基因盒进行分析。结果显示,5株嗜芳香环弧菌均对环丙沙星、链霉素、红霉素、氟苯尼考、氨苄西林、磺胺甲恶唑、复方新诺明和利福平耐药,且均携带qnr VC、bla CARB-17、strA、strB和sul耐药基因。此外,菌株JS291和JS295携带Ⅰ类整合子、qacEΔ1和sul1耐药基因;可变区携带基因盒分别为dfr16-aad A2和arr-3-dfr A27。5株嗜芳香环弧菌为多重耐药菌株,且多重耐药表型与耐药基因密切相关。