大肠杆菌F18菌毛的研究进展

F18菌毛是致猪水肿病的产Vero细胞毒素大肠杆菌（VTEC）与某些产肠毒素大肠杆菌（ETEC）的主要毒力因子之一，现已知，F18菌毛抗原有F18ab,F18ac两种血清型变异，F18ab即为F107，而18ac则包括近来才发现并命名的菌毛2134P及定居因子8813。现将有关F18菌毛的研究进展概述如下。     

断奶仔猪源大肠杆菌F18菌毛的分子流行病学研究

利用F18菌毛a因子单克降抗体以及已建立的鉴定F18菌毛及其亚型的双重PCR法,对来自断奶仔猪水肿病和／或腹泻病例的60株VTEC、24株VTEC／ETEC以及24株ETEC的进行了F18菌毛检测,以了解F18ab^＋和F18ac^＋大肠杆菌在江苏省断奶仔猪群的分子流行病学。结果表明：通过F18菌毛a因子单克隆抗体,可检测出52株大肠杆菌为F18^＋,检出率为48．15％;而通过双重PCIL方法,共检测出63株大肠杆菌为F18^＋,检出率为58．33％,其中53株（49．07％）为F18ab^＋10株（92．6％）为F18ac^＋。另外还发现：在VTEC、VTEC／ETEC以及ETEC的菌株之间,这2种F18菌毛亚型的分子流行病学是不同的。在VTEC中,F18ab^＋,菌株37株（61．67％）,未发现F18ac^＋菌株;在VTEC／ETEC中,F18ab^＋菌株15株（62．50%）,F18ac^＋菌株8株（33．33％）;而在ETEC中F18ab^＋菌株只有1株（4．17％）,F18ac^＋菌株只有2株（8.33％）。以上数据表明：④PCR法检测F18菌毛优于单抗法;②F18菌毛是VTEC／ETEC、VTEC的重要致病因子,而在ETEC中则明显低于VTEC／ETEC和VTEC;⑧F18ab^＋菌株一般为SLT-IIe^＋,而F8ac^＋菌株一般为STI^＋。     

大肠杆菌F18菌毛A亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位(FedA／ab)的基因序列(fedA／ab)设计1对引物，利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107／86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列．并克隆至pGEM-T载体，获得重组质粒TF107A、TYCED1A、TYCED2A、TCA、TDA、TEA、T12FA、T8813A、T8199A、T2134PA。通过序列测定，并与已发表的fedA／ab进行比较、基因树分析，可将这10个菌株分为2个基因群，其中F107／86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedA／ab具有高度同源性，属于fedA／ab．大小为513bp；E、8813、8199、2134P构成另一单独的分支，属于fedA／ac．大小为516bp。     

鸡大肠菌株F11菌毛的鉴定

大肠杆菌败血症或大肠杆菌病是家禽最常见的一种疾病，以气囊炎，心包炎，肝周炎和偶尔发生输卵管炎为特征。大肠杆菌病通常是一种继发感染，当原发性病原如传染性支气管炎病毒或霉形体造成组织损害后，大肠杆菌通过呼吸道进入体内引起继发感染。大肠杆菌的血清型很多，但大多数的研究表明，一半以上的致病菌株属于下列血清型之一，O1：K1，O2：K1，O78：K80和O35。关于鸡大肠杆菌病的致病机理，曾经提出厂致病菌株的毒力与细菌对气管或咽粘膜上皮细胞的吸附密切相关，菌毛参与厂这种交叉反应和分析N－端氨基酸序列作出结论。本项研究旨…     

F18ac菌毛A亚单位基因的克隆与序列分析

根据已经发表的F18ab菌毛A亚单位(FedA/ab)的基因(fedA/ab)[1],设计一对引物,利用PCR技术从表达F18ac菌毛的大肠杆菌2134P株[2]、8199株[3]、8813株[3]中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM-T载体,获得重组质粒T2134PA、T8199A、T8813A.琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该3个序列大小均为516bp,与fedA/ab(513bp)具有较高的同源性,分别为96.3%、96.5%、95.9%,推导的Fed/ac氨基酸序列与FedA/ab同源性分别为93.0%、93.6%、92.4%.数据表明该实验所克隆的序列均为F18ac菌毛A亚单位(FedA/ac)的基因(fedA/ac).     

大肠杆菌F18ac菌毛FedA蛋白的表达与鉴定

根据已经发表的F18ac菌毛A亚单位的基因序列(FedA)设计一对引物,利用PCR技术从重组质粒T 8813A 中扩增到一段序列,并按预定的阅读框插入表达性质粒载体pGEX 6p 1中的谷胱苷肽转移酶(GST)基因的下游,获得重组质粒pPFedA/ac,并转化大肠杆菌BL 21 获得重组菌PPFedA/ac。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该序列大小为456 bp,与已发表的FedA/ac结构编码序列完全一致。通过对菌体裂解物的SDS PAGE 分析以及Western blotting 鉴定,证明重组大肠杆菌PP FedA/ac的可以表达融合蛋白形式的FedA/ac (命名为GST FedA/ac),即FedA/ac蛋白(15.317 ku)与谷胱苷肽转移酶(27.335 ku)相连组成分子量为42.652 ku的融合蛋白。利用GST FedA/ac制备的兔抗GST FedA/ac 血清与大肠杆菌F107/86 株( F18ab )、2 134 P 株(F18ac )进行的玻板凝集试验呈现阳性反应,进一步表明了表达的正确性。     

鸡大肠杆菌菌株F11菌毛的鉴定

从患败血症或大肠菌病病鸡分离的大肠杆菌中提纯菌毛，当这些菌株培养于固体培养基上时，能表达亚单位分子量约为１８ＫＤａ的菌毛，形态，生化，血清学，功能和分子等的特征揭示１８ＫＤａ的菌毛等同于Ｆ１１菌毛，普查结果表明：７８％的鸡大肠杆菌能表达Ｆ１１菌毛，除美国Ｆ１１菌毛表达率较高外，表达Ｆ１１菌毛菌株的流行与国别无关，鸡大肠杆菌Ｆ１１菌毛的表达与其对鸡气管和咽上皮细胞的吸附能力并无联系。     

大肠杆菌F18ac菌毛F亚单位基因的克隆与序列分析

根据已经发表的F18ab菌毛F亚单位(FedF／ab)的基因(fedF／ab),设计一对引物,利用PCR技术从表达F18ac菌毛的大肠杆菌2134P株、8199株、8813株中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM—T载体,获得重组质粒T8813F、T8199F、T2134PF。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该3个序列大小均为903bp,与fedF／ab大小一致且具有较高的同源性(99．4％),推导的FedF／ac氨基酸序列与FedF／ab同源性为98．3％。数据表明该实验所克隆的序列均为F18ac菌毛F亚单位(FedF／ac)的基因(fedF／ac)。     

致猪水肿病大肠杆菌F18ab菌毛单克隆抗体的研制及其初步应用

将致猪水肿病大肠杆菌 F18ab菌毛提纯 ,以其免疫 BAL B/ c小鼠 ,利用淋巴细胞杂交瘤技术 ,经 3次融合 ,共筛选出 4株能稳定分泌针对 F18ab菌毛的特异单克隆抗体的杂交瘤细胞株 4 G8、4 H11、4 A2和 3A12 ,腹水单抗的直接凝集价最高可达 1∶ 32 0 0。免疫印迹试验表明 ,4株腹水单抗均可特异识别 F18ab菌毛 Mr 15 0 0 0左右的主要亚单位多肽。应用所研制的单抗对 11株猪水肿病大肠杆菌分离株 F18ab菌毛表达情况进行了检测 ,结果显示 ,上述分离株中F18ab菌毛的出现率为 72 .7% (8/ 11) ,检出的 F18ab菌毛阳性分离株的 O血清型均为 O1 39。     

Inhibition of adhesion of F18+ Escherichia coli to piglet intestinal villous enterocytes by monoclonal antibody against blood group H-2 antigen

Enterotoxigenic and verotoxigenic F18⁺ Escherichia coli colonising the pig small intestine, adhere to receptors on intestinal villous enterocytes by F18 fimbriae. The aim of the present study was to define the F18R nature. The knowledge on the nature of this receptor could be important for the development of receptor-based treatments against F18⁺ E. coli-induced disease. The adhesion of F18⁺ E. coli to pig intestinal villous enterocytes was analysed in an in vitro assay. The adhesion of F18⁺ E. coli but not of F4ac⁺ E. coli was strongly inhibited by monoclonal antibodies (mAb) with blood group H-2 specificity. Conversely, blood group H-1 specific mAb could not inhibit the adhesion of F18⁺ E. coli nor F4ac⁺ E. coli. Moreover, the blood group H-2 trisaccharide strongly inhibited the adhesion of F18⁺ E. coli, but only partially the adhesion of F4ac⁺ E. coli. These data demonstrate that the F18 receptor contains the blood group antigen H-2 (-fuc-(1-2)-β-Gal-(1-4)-GlcNAc) as major carbohydrate.     

The F18 fimbrial adhesin FedF is highly conserved among F18+Escherichia coli isolates

F18⁺ Escherichia coli cause postweaning diarrhoea and oedema disease in newly weaned piglets. Protection against these diseases can be established by preventing the fimbrial adhesion of these bacteria to the enterocytes of the porcine intestine. To test a vaccine against F18⁺ E. coli consisting of the adhesin of F18 fimbriae, FedF, the conservation of the FedF subunit had to be examined. Therefore, the fedF sequence of 37 F18⁺ E. coli isolates from different countries was determined and compared to the fedF gene of the F18ab reference strain F107/86. The amino acid sequence of the mature FedF from the individual F18⁺ E. coli isolates was 96–100% identical to that from E. coli F107/86, but the overall homology was 90.4%. Hyper variable regions were not found in the FedF sequence. The FedF sequence was conserved over the different countries and between the two antigenic variants, F18ab and F18ac, suggesting that F18ab and F18ac strains have the same receptor. Furthermore, the conserved C-terminal region in the FedF adhesin suggests that the F18 fimbriae, in analogy with type 1 and P pili, are assembled by a donor strand mechanism. In conclusion, the reported conservation of FedF supports the usefulness of the fimbrial adhesin as a subunit vaccine against F18⁺ E. coli infection.     

Mucosal immunization of piglets with purified F18 fimbriae does not protect against F18+ Escherichia coli infection

Post-weaning diarrhoea and oedema disease in weaned piglets are caused by infection with F4⁺ or F18⁺ Escherichia coli strains. There is no commercial vaccine available, but it is shown that oral immunization of weaned piglets with purified F4 fimbriae induces a protective mucosal immune response. In the present study, piglets were orally and nasally immunized with purified F18 fimbriae in the presence of the mucosal adjuvant LT(R192G) or CTA1-DD, respectively. This immunization could not lead to protection against F18⁺ E. coli infection. The induced F18-specific immune response was directed towards the major subunit FedA and weakly towards the adhesive subunit FedF. The results of these experiments demonstrate that it is difficult to induce protective immunity against F18+ E. coli using the whole fimbriae due to the low response against the adhesin.     

大肠埃希菌F18菌毛结构亚单位抗原特性的研究

利用已经表达的大肠埃希菌F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位(FedA、FedE、FedF)的融合蛋白GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、GST-FedE/ab、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac分组肌肉注射免疫成年健康家兔,分别制备抗GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、GST-FedE、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac的多价血清.玻板凝集试验结果表明,抗GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、抗GST-FedE/ab、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac多价血清均能同时凝集F18ab+大肠埃希菌F107/86株、F18ac+大肠埃希菌8813株.通过荧光抗体染色法对抗FedA/ab、FedA/ac、FedE/ab、FedF/ab、FedF/ac的单因子血清的研究,发现F18菌毛"a"抗原因子分布于FedA、FedE、FedF亚单位上,"b/c"抗原因子分布于FedA、FedF亚单位上.     

大肠埃希氏菌F18菌毛结构蛋白与黏附特性的关系

利用已表达的F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位的融合蛋白（GST-FedA／ab、GST-Fe-dA／ac、GST-FedE、（；STFed-F／ab、GST-FedF／ac）分组肌肉注射健康家兔，制备抗FedA／ab、Fe-dA／ac、FedE、FedF／ab、FedF／ac多价血清。结果表明，所制备的5种抗Fed多价血清均能凝集F18ab^＋。大肠埃希氏菌107／86株和F18ac^＋大肠埃希氏菌8813株。利用抗大肠埃希氏菌F18菌毛主要结构亚单位FedA特异抗体和次要结构亚单位FedE、FedF特异抗体，研究了F18菌毛与小肠上皮细胞的黏附特性。结果发现，FedA抗体和FedE抗体单独和合并均不能抑制F18^＋菌与小肠上皮细胞的黏附，而单用抗FedF抗体即能明显抑制F18^＋大肠埃希氏菌与小肠上皮细胞的黏附，表明FedA和FedE与F18菌毛的黏附不具相关性，而FedF才是F18菌毛的黏附性结构亚单位。     

基于PIC18F2580的畜禽舍温湿环境控制系统

温度和湿度是畜禽养殖环境中重要的环境因素,它们的高低是否合适直接影响到畜禽养殖中畜禽的健康和生长性能,对畜禽养殖有着重要的意义.根据畜禽舍温湿度控制的要求,应用单片机技术设计了畜禽舍温湿度控制系统,该系统采用PIC18F2580芯片,在控制软件的支持下,CPU对外围电路进行控制,实现了对温度的控制,有良好的适应性.实践表明,系统运行稳定,降温效果明显,平均降温幅度为4.15℃,温度测量精度可达到±0.4℃,湿度测量精度可达到±3.0%RH,有效地缓和了温度过高对于畜禽产生的影响,有较高的推广价值.     

SLA-DQA基因在F18大肠杆菌抗性和敏感性断奶仔猪间的差异表达分析

运用荧光定量PCR方法分析SLA-DQA基因在苏太猪F18大肠杆菌病抗性和敏感性资源群体中各个组织的分布和表达水平,以及在抗性组和敏感组中的表达差异,以探讨SLA-DQA基因在断奶仔猪抗大肠杆菌F18菌株感染中发挥的作用。试验结果显示,SLA-DQA基因在所检测的11个组织中均有表达,并呈现相似的表达规律,在肺、脾和淋巴结中的表达量较高,在空肠、十二指肠和胸腺中也有中度的表达。SLA-DQA基因在抗性组个体各个组织中的表达量普遍高于敏感性个体,而且在肺、脾、淋巴结、空肠和十二指肠5个组织中,SLA-DQA基因在抗性组个体中的表达量显著高于敏感性个体(P<0.05)。由此可见,当断奶仔猪受到大肠杆菌毒素侵扰后,SLA-DQA基因较高的表达量有利于SLA-II类抗原分子的合成,SLA-DQA基因虽然不是针对由大肠杆菌F18菌株造成的断奶仔猪腹泻和水肿病的直接免疫因子,但是在断奶仔猪受大肠杆菌F18菌株病原菌侵袭后引起的一系列生理变化和应答过程中发挥着重要的作用。