猪链球菌2型溶血素基因缺失菌株的构建及生物学特性的研究

溶血素(SLY)在猪链球菌2型(SS2)侵入和裂解细胞的过程中发挥重要作用,被认为是SS2的一种重要的毒力相关因子。为了探讨SLY在2005年中国四川资阳分离强毒株SS205ZY致病过程中的作用,作者利用同源重组基因敲除法成功构建了SS205ZY的sly基因敲除突变菌株(Δsly)。并比较了菌株的溶血能力以及对小鼠的致病力。结果表明sly基因敲除后可导致猪链球菌裂解红细胞的能力显著下降,对小鼠的致病力也有一定程度的减弱,但仍表现较高的致病力。本研究结果提示SLY是猪链球菌裂解细胞的重要毒力相关因子,但造成SS205ZY的高致病性很显然与多种毒力相关因子的协同作用有关。     

猪链球菌2型毒力因子研究进展

猪链球茵(SS)病是一种严重危害养猪业的人畜共患病,呈世界性分布.根据荚膜抗原特性的不同,猪链球茵被分为35个血清型(1/2型,1型～34型),其中以猪链球菌2型(SS2)流行最广,毒力最强.SS2主要的毒力因子有溶菌酶释放蛋白、胞外蛋白因子、荚膜抗原、溶血素等.然而,新近发现的一些与SS2致病性相关的基因序列和蛋白片段已经成为当前研究的重点和热点.在基因水平上的新发现主要有orf2毒力因子、89 kb毒力岛、转录调节因子、氨基酸通透酶、ABC转运子及表面锚定蛋白基因、反应调节因子RevS基因、纤连蛋白结合蛋白基因、编码噬茵体的基因序列Ssl和分泌性核酸酶SsnA基因等.蛋白水平上的新发现主要有脂磷壁酸的D-丙氨酰位点、自溶素、精氨酸脱亚氨酸酶系统、浑浊因子,38,45,39,44 ku蛋白,以及一些蛋白酶和纤维蛋白溶血酶原受体等.     

猪链球菌2型毒力相关因子的研究进展

目前,猪链球菌(Streptococcus suis)病已成为严重影响各国养猪业发展和人类健康的一种重要的人兽共患传染病。猪链球菌的血清型众多,有35个血清型,其中猪链球菌2型(Streptococcus suistype 2,SS2)的致病性强、流行范围广,而且它的毒力因子在该菌的致病过程中发挥着重要的作用。但是猪链球菌2型毒力因子认识的缺乏是制约该病有效防制的关键,因此作者对SS2已发现的毒力因子和新发现的一些毒力相关因子进行了广泛深入的论述,为该病的预防、治疗提供科学依据和参考。     

猪链球菌2型毒力因子研究进展

猪链球菌2型(SS2)是一种重要的人兽共患病病原菌,其主要毒力因子包括荚膜多糖、溶菌酶释放蛋白、溶血素、纤连蛋白结合蛋白、谷氨酸脱氢酶等,但是这些经典的毒力因子不足以解释猪链球菌病发病的临床症状,而且毒力表型往往与实际毒力及临床症状不符。近年来随着研究的深入,鉴定出一系列毒力相关元件,主要有Sao蛋白、存在于89K毒力岛的双信号转导系统(salk-salR)、dltA基因、pgdA基因、srtA基因、Ⅳ型二肽基肽酶(dipeptidyl peptidaseⅣ,DPPⅣ)、毒力调控子R(control of virulence R,CovR)、烯醇酶(enolase)、谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GlnA)等。论文对以上毒力因子研究进展进行综述,以期为SS2毒力因子及致病机制研究提供参考。     

2型猪链球菌烯醇化酶的原核表达及其对体外血脑屏障模型通透性影响的检测

通过原核表达的方式获得能在多种病原菌表面表达的烯醇化酶(Enolase,Eno),探索Eno在脑膜炎致病过程中的作用。根据GenBank上公布的基因序列设计Eno特异性引物,通过PCR技术扩增2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2,SS2)的Eno基因序列,克隆到pMD18-T载体,进一步亚克隆到原核表达载体pET28a(+),构建重组表达质粒pET28a-Eno,转化入大肠杆菌BL21Codon Plus(DE3)感受态中诱导表达,经镍离子螯合柱纯化后,检测其对体外血脑屏障模型通透性的影响。结果显示,经1mmol/L IPTG诱导5h为最佳诱导条件,目的蛋白约54 000,与预期蛋白大小相符合;纯化的蛋白Western blotting分析表明,其具有较好的免疫原性;Eno可致体外血脑屏障模型通透性增加。结果表明,Eno作为SS2潜在的毒力因子在SS2引起脑膜炎的致病过程中起到重要的作用。     

2型猪链球菌烯醇化酶的原核表达及其对体外血脑屏障模型通透性影响的检测

通过原核表达的方式获得能在多种病原茵表面表达的烯醇化酶（Enolase,Eno）,探索Eno在脑膜炎致病过程中的作用。根据GenBank上公布的基因序列设计Eno特异性引物,通过PCR技术扩增2型猪链球菌（Streptococcussuis serotype2,SS2）的Eno基因序列,克隆到pMD18-T载体,进-步亚克隆到原核表达载体pET28a（＋）,构建重组表达质粒pET28a—Eno,转化入大肠杆菌BL21CodonPlus（DE3）感受态中诱导表达,经镍离子螯合柱纯化后,检测其对体外血脑屏障模型通透性的影响。结果显示,经1mmol／LIPTG诱导5h为最佳诱导条件,目的蛋白约54000,与预期蛋白大小相符合;纯化的蛋白Westernblotting分析表明,其具有较好的免疫原性;Eno可致体外血脑屏障模型通透性增加。结果表明,Eno作为SS2潜在的毒力因子在SS2引起脑膜炎的致病过程中起到重要的作用。     

表观健康猪群携带猪链球菌2型毒力因子的分布特征

为了研究钦州市猪链球菌2型(SS2)的毒力因子分布特征,采用多重PCR方法对从我市健康猪扁桃体分离的11株SS2相关毒力基因——荚膜多糖(Cps2J),溶菌酶释放蛋白(Mrp),胞外蛋白因子(EF),溶血素(Sly),进行毒力基因检测。检测结果显示:毒力基因型为Mrp+epf+Sly+共有8株,毒力基因型为Mrp+epf+Sly-共有1株,这两种毒力基因型可归为强毒力基因型,占此次健康猪源毒株的81.8%;另外Mrp-epf-Sly-共有2株,属于弱毒和无毒基因型,占健康猪源毒株的18.2%。通过结果分析,预示我市目前SS2的主要流行菌株是同时具有4种毒力因子的高致病性菌株。     

猪链球菌2型疫苗候选菌株的筛选

为筛选2型猪链球菌疫苗的候选菌株,试验采用PCR技术对59株猪链球菌2型(SS2)广东分离株的菌毛相关基因进行扩增,从中筛选出含有多种菌毛毒力因子、毒力强、免疫原性最佳的毒株。结果表明:从分离菌株中筛选到2株包含srt BCD基因簇的猪链球菌2型,可用于研制免疫原性较好的疫苗。     

布鲁菌外膜蛋白及毒力因子研究进展

布鲁菌细胞膜的基本结构包括脂多糖和外膜蛋白,与细菌的毒力及免疫原性相关。文章描述了布鲁菌外膜蛋白分子结构的最新进展。该菌的外膜蛋白由第一组、第二组和第三组外膜蛋白构成。第一组外膜蛋白对维持布鲁菌外膜蛋白的结构起重要作用;第二组包括36 ku~38 ku外膜蛋白,为膜孔蛋白,由Omp2a和Omp2b基因编码,其中38 ku蛋白基因可能是一个与毒力相关的基因;第三组外膜蛋白包括31 ku和25 ku两个相关的蛋白,具有重要的免疫功能。31 ku蛋白属膜孔蛋白,25 ku蛋白还与毒力有关。文章也介绍了布鲁菌毒力因子研究的最新进展。     

猪链球菌2型致病机制的研究进展

猪链球菌2型(SS2)是重要的人畜共患病病原体,可引起脑膜炎、败血症等疾病。近年来许多研究者对致病因子和致病机制进行了大量的研究,SS2的致病因子主要包括荚膜多糖、溶菌酶释放蛋白、细胞外因子和溶血素等,其致病机制涉及黏附机制、侵袭机制及感染途径等。     

2种猪源链球菌对猪、兔的致病性试验

检测了4株猪链球菌2型(Streptococcus suistype 2,SS2)和2株马链球菌兽疫亚种(Streptococcus equisubsp.zooepidem icus,SEZ)对猪、兔的致病性。SS2-1、SS2-H及SS2-006444株均分离自发病猪内脏,前2株毒力因子表现型为MRP+EF+SLY+,后者为MRP-EF-SLY-;SS2-D株为国外引进的SS2人源株,作为对照,其毒力因子的表现型为MRP+EF*SLY+;SEZ-CY和SEZ-CN株均分离自发病猪并经鉴定。SS2-1、SS2-H、SEZ-CY和SEZ-CN株对猪(2~3头/组)的最小致死量分别为106、107、104和108cfu;对兔(2~3只/组)的最小致死量分别为100~1 000、1 000、100和105cfu;SS2-D株108cfu对猪不致死,对兔的最小致死量为108cfu,而SS2-006444对猪、兔无致病性。显示SS2毒力因子与其对猪、兔的致病性有关;SS2与SEZ菌株对兔或猪的致病性一致,可用兔取代猪做试验;SS2和SEZ菌株通过腹腔、皮下、肌肉或静脉注射均可感染兔(2~4只/组),并致死,SEZ还可经口、鼻感染;SEZ与SS2静脉感染猪后10 m in即可检出细菌,此后2~4 h为无菌血症阶段,之后重新出现。     

天津地区猪链球菌3型菌株的致病性及耐药特性研究

试验旨在对分离自天津地区发病猪场的7株猪链球菌3型菌株（Streptococcus suis type 3,SS 3）进行致病性和耐药特性研究。应用剂量为1.0×10⁷、1.0×10⁸和1.0×10⁹ CFU/只的细菌对小鼠进行致病力研究,用PCR方法检测7株SS 3型菌株的毒力基因mrp、ef、sly、gdh、gapdh、fbps和orf2,并对这7株SS 3型菌株进行药物敏感试验。致病力试验结果显示,接种剂量为1.0×10⁹和1.0×10⁸ CFU/只时分别有6和3株SS 3型菌株可使小鼠100.0%（5/5）发病死亡,接种剂量1.0×10⁷ CFU时仍有1株SS 3型菌株可使80.0%（4/5）小鼠发病死亡,这7株SS 3型菌株对小鼠的致病力依次为R15056 > R15042=S15030 > Y12024=Y09011 > Y13125 > Y13164。毒力基因检测结果表明,共有3种毒力基因型,R12024、Y13164、R15042和S15030株为gdh、gapdh、fbps和orf2毒力基因阳性,Y13125和R15056株为sly、gdh、gapdh、fbps和orf2毒力基因阳性,Y09011株为gdh、fbps和orf2毒力基因阳性。药物敏感性试验结果显示,7株SS 3型对头孢喹肟相对最敏感,其次为阿莫西林、环丙沙星和磺胺间甲氧嘧啶钠,但对强力霉素100.0%耐药,且所有菌株均呈现3重以上的耐药性。本研究为进一步开展天津地区SS 3型流行特点及致病机理研究奠定了基础,可为天津地区SS 3型菌株的综合防控提供理论指导。     

Systematic mutation analysis of two-component signal transduction systems reveals EsrA-EsrB and PhoP-PhoQ as the major virulence regulators in Edwardsiella tarda

Edwardsiella tarda is a Gram-negative broad-host-range pathogen that causes hemorrhagic septicemia in many commercially important fish species. Its ability to adapt to and thrive in diverse environments outside and inside of its hosts prompts us to investigate the roles of the previously identified 33 putative two-component signal transduction systems (TCSs) in E. tarda. In this work, we successfully constructed deletion mutations in each of the response regulator genes, suggesting that none of the TCSs are essential for cell viability in E. tarda. The mutants were further examined for roles in biofilm formation, antibiotic resistance, stress response, expression and secretion of proteins involved in either the type III secretion system (T3SS) or type VI secretion system (T6SS), as well as virulence. Through these assays, we identified four regulators of biofilm development, two regulators of antibiotic resistance, and four regulators involved in stress responses. We found that two regulators, EsrB and PhoP, are essential for the pathogenicity of E. tarda and further demonstrated that these two regulators have codependent and independent contributions to E. tarda virulence. Mutation of EsrB resulted in the complete loss of both the T3SS and T6SS proteins, while PhoP partially regulated the expression of T3SS and T6SS genes through EsrB, and was essential for resistance to antimicrobial peptides. This work suggested that these two response regulators are involved in the regulation of the complex virulence network of this bacterium and merit as candidate genes for live attenuated vaccine construction.     

Pathogenicity and immunogenicity of different recombinant Newcastle disease virus clone 30 variants after in ovo vaccination

Even though Newcastle disease virus (NDV) live vaccine strains can be applied to 1-day-old chickens, they are pathogenic to chicken embryos when given in ovo 3 days before hatch. Based on the reverse genetics system, we modified recombinant NDV (rNDV) established from lentogenic vaccine strain Clone 30 by introducing specific mutations within the fusion (F) and hemagglutinin-neuraminidase (HN) proteins, which have recently been suggested as being responsible for attenuation of selected vaccine variants (Mast et al. Vaccine 24:1756-1765, 2006) resulting in rNDV49. Another recombinant (rNDVGu) was generated to correct sequence differences between rNDV and vaccine strain NDV Clone 30. Recombinant viruses rNDV, rNDV49, and rNDVGu have reduced virulence compared with NDV Clone 30, represented by lower intracerebral pathogenicity indices and elevated mean death time. After in ovo inoculation, hatchability was comparable for all infected groups. However, only one chicken from the NDV Clone 30 group survived a 21-day observation period; whereas, the survival rate of hatched chicks from groups receiving recombinant NDV was between 40% and 80%, with rNDVGu being the most pathogenic virus. Furthermore, recombinant viruses induced protection against challenge infection with virulent NDV 21 days post hatch. Differences in antibody response of recombinant viruses indicate that immunogenicity is correlated to virulence. In summary, our data show that point mutations can reduce virulence of NDV. However, alteration of specific amino acids in F and HN proteins of rNDV did not lead to further attenuation as indicated by their pathogenicity for chicken after in ovo inoculation.     

多杀性巴氏杆菌毒力因子、免疫原及重要基因研究进展

多杀性巴氏杆菌可引起禽霍乱、猪萎缩性鼻炎等多种动物疫病,是重要的动物病原微生物之一。其基因组编码的多种产物在该菌的致病性及诱导免疫应答方面具有重要作用,已成为研究的热点。作者就国内外多杀性巴氏杆菌荚膜、外膜蛋白、脂多糖等毒力因子和免疫原及其相关基因的研究进展进行了简要概述。     

广西部分地区猪链球菌血清型及其毒力因子流行性调查分析

为探究广西部分地区猪链球菌(Streptococcus suis,SS)流行菌株主要血清型及毒力因子分布情况。本试验于2018年1月至2018年6月对从多个猪场采集到的116份疑似链球菌感染的组织病料(脑、肺脏、淋巴结等)进行病原菌检测,采用细菌分离鉴定、形态学观察及PCR扩增等方法对病原菌及其血清型和部分毒力因子进行鉴定。结果显示,116份样品共分离到链球菌32株,阳性率为27.59%(32/116),其血清型主要以SS2和SS9为主,分离率分别为40.63%(13/32)和43.75%(14/32),其他血清型为15.63%(5/32);毒力因子检测结果表明:SLY、MRP、EPF以及SBP2′因子的检出率分别为:81.25%(26/32)、59.38%(19/32)、50.00%(16/32)和71.88%(23/32)。32株链球菌中以SLY^+MRP^+EPF^+SBP2′^+(13株)、SLY^+MRP^-EPF^-SBP2′^-(5株)、SLY^+MRP^+EPF^-SBP2′^+(5株)为主要的毒力基因型,其中SS2均能检测出3个或3个以上的毒力因子。玉林、柳州市主要分布SS9型,南宁、百色市主要分布SS2型;广西不同地区毒力因子的分布情况存在差异且不同血清型或同一血清型的链球菌毒力因子的分布情况也各不相同,其中SS2携带的毒力因子检出率明显高于其他血清型。该研究可为今后猪链球菌疫苗及致病机理研究提供理论依据,为广西地区猪场链球菌血清型疫苗选择提供指导。     

猪链球菌4型分离株生物学特性研究

为分析猪链球菌4型(Streptococcus suis type 4,SS4)分离株的病原生物学特性,试验对来自中国不同地区的10株猪链球菌4型进行了多位点序列分型,通过PCR方法对猪链球菌7个保守管家基因aroA、gki、dpr、mutS、recA、thrA、cpn60进行扩增,测序后将结果上传至MLST数据库查找序列型,然后制作聚类分析图来阐明菌株之间的亲缘关系;采用PCR方法对7种主要的毒力基因gdh、mrp、epf、sly、fbps、gapdh与orf2进行鉴定,通过毒力因子谱来分析猪链球菌4型毒力因子的分布;以纯化的10株细菌对BALB/c小鼠进行动物致病性试验,根据小鼠致死数量筛选出最强毒株,并进行新西兰兔致病性试验。结果显示,10株猪链球菌4型经多位点序列分型,6株为ST850型,3株为ST1006型,1株为ST94型;结合菌株分离地区分析发现,广东和江苏地区菌株有较高的同源性,江沪地区菌株出现分化现象,表现为遗传多样性;10株菌株均检测到了gdh、gapdh和orf2毒力基因,7株检测到sly基因,4株检测到fbps基因,根据毒力因子谱发现共有3个毒力基因型,gdh+sly+gapdh+orf2+型有6株,gdh+fbps+gapdh+orf2+型有3株,gdh+sly+fbps+gapdh+orf2+型仅有1株。动物致病性试验表明,10株细菌均能使BALB/c小鼠死亡,其中SH1510的半数致死量低至1×108 CFU,对小鼠的致病性最强,将纯化的SH1510菌液接种新西兰兔,可使新西兰兔出现典型的神经症状并死亡。以上结果为猪链球菌的遗传进化、毒力研究提供了新的数据,丰富了猪链球菌病的研究。