C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道中关键基因和途径的转录组分析

鹿的产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,C.perfringens)病主要表现为肠毒血症,致死率高。本研究旨在探究C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道的关键基因和途径。通过构建C型产气荚膜梭菌感染鹿空肠结扎环模型,HE染色检测C型产气荚膜梭菌感染后空肠的病理学变化,采用Illumina NovaSeq对C型产气荚膜梭菌感染鹿肠道进行转录组测序,并利用qPCR技术进一步验证部分差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs);最后通过STRING网站预测多基因蛋白互作网络。结果显示：形态学分析显示,产气荚膜梭菌感染后鹿肠道组织出现明显的坏死和出血。转录组分析显示,一共存在705个差异表达基因,其中,在感染组肠道中有276个上调的差异基因,有429个下调的差异基因。GO富集分析显示,DEGs主要富集在生物调节、对刺激的反应和免疫系统过程;KEGG富集分析显示,DEGs富集的通路主要是T细胞受体信号传导途径、Toll样受体信号通路和造血细胞谱系等,造成肠道损伤和出血,促进鹿肠毒血症的进程。此外,qPCR结果证实了分析结果准确可信。DEG...     

产气荚膜梭菌主要外毒素最新研究进展

产气荚膜梭菌是一种重要的人兽共患病的病原体,可引起人的食物中毒和抗生素相关腹泻.近年来,对产气荚膜梭菌的主要外毒素研究取得了重大进展.本文综述了产气荚膜梭菌主要外毒素的组成、结构、理化性质、作用机理、检测及分子遗传学等方面的研究进展.     

A型产气荚膜梭菌感染鸭回肠代谢组学分析

旨在应用非靶向代谢组学技术探究A型产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens type A, CpA)感染鸭回肠差异代谢物变化特征。试验选取CpA感染37日龄健康雏鸭,采用剖检病理观察和PCR检测确定CpA感染成功后,使用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)技术检测对照组和CpA感染组感染66、90、114 h时鸭回肠的代谢组学,筛选并分析潜在的差异代谢物及相关代谢通路,最后选取对照组和CpA感染114 h组差异代谢物验证。结果表明：经剖检病理观察和病原核酸检测确定成功构建了鸭CpA感染模型;PCA图中回肠样本有部分重叠,提示感染组与对照组鸭回肠间可能存在相同的离子化合物;感染鸭66、90和114 h总差异代谢物种类分别有14、16和24种,富集的代谢通路分别有13、14和28条,主要集中在花生四烯酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、酪氨酸代谢等;同时差异代谢物验证结果显示,感染114 h回肠缬氨酸和丙氨酸含量变化趋势均与非靶向代谢组学检测结果一致。综上所述,CpA感染鸭的致病机制可能...     

A型产气荚膜梭菌诱导黄羽肉鸡肠道氧化应激和炎性损伤研究

【目的】研究A型产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)感染对黄羽肉鸡肠道氧化应激和炎症反应的影响及初步机制,为产气荚膜梭菌致病机制的研究和防控药物的开发提供理论依据。【方法】将100羽1日龄健康黄羽肉鸡随机分为4组,即对照组和高、中、低剂量感染组,每组5个重复,每个重复5羽。试验全期,各组肉鸡饲喂基础饲粮,于14～16日龄,对照组肉鸡灌服PBS,高、中、低剂量感染组肉鸡分别灌服1×10⁹、1×10⁸和1×10⁷ CFU产气荚膜梭菌,连续灌服3 d。测定感染1和3 d的肉鸡血液生化指标、空肠和回肠氧化应激和炎症相关因子水平,观察空肠和回肠组织病理损伤。【结果】与对照组相比,不同剂量感染组肉鸡的炎性相关因子和氧化应激指标呈不同程度变化,其中高剂量组感染1 d显著提高了肉鸡血清碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,以及空肠丙二醛(MDA)含量、空肠和回肠白细胞介素8(IL-8)水平(P<0.05),并降低了空肠和回肠超氧化物歧化酶(SOD)活性、单核细胞趋化蛋白(M...     

A型产气荚膜梭菌小鼠感染模型的建立

近年来,我国许多牛场暴发产气荚膜梭菌病,同时产气荚膜梭菌病疫苗及其致病机制的研究不断深入.本试验以牛源A型产气荚膜梭菌强毒株C987株为基础,通过灌胃或皮下注射方式接种小鼠,记录其发病和死亡情况,并剖检观察小鼠内脏各器官病变及组织学变化,建立小鼠感染模型.结果表明,灌胃和皮下注射接种方式,A型产气荚膜梭菌对小鼠的半数致死量分别为4.35×109 CFU和8.0×106 CFU.感染小鼠腹部明显膨大,剖检内脏器官均出现明显病变,组织化学染色显示内脏器官大多出现淋巴细胞浸润及不同组织学变化.皮下注射方式在接种细菌数量、试验平行性、小鼠死亡率上均优于灌胃接种方式,因此皮下注射接种方式更适合作为A型产气荚膜梭菌小鼠感染模型的接种途径.本试验为牛A型产气荚膜梭菌疫苗的评价及其致病机制的研究提供了一种合适的动物模型.     

仔猪大肠杆菌和C型产气荚膜梭菌的毒力研究

为了确定不同纤毛抗原的猪大肠杆菌和C型产气荚膜梭菌引起试验动物发病的最小菌(毒)含量,用不同菌数的E.coliC83549(K88)、C83644(K99)和C83710(987P)菌株培养物对出生18～24h的仔猪进行攻毒,用不同毒素含量的C型产气荚膜梭菌毒素分别对出生18～24h的仔猪和家兔进行攻毒。结果表明,引起仔猪发病的大肠杆菌三种菌株的最低含量均为150×108CFU,C型产气荚膜梭菌引起1日龄仔猪和家兔发病的最低毒素含量分别75和80小鼠MLD。     

新西兰兔产气荚膜梭菌性腹泻引起的脏器损伤和肠道菌群分析

为了解新西兰兔细菌性腹泻引起的脏器损伤和肠道菌群变化,从山东省莒南县某兔场,45～50日龄腹泻兔肝、脾中分离鉴定其病原菌,并对病兔肠道菌群(主要是盲肠内容物)进行宏基因组高通量16S rRNA检测,分析肠道菌群变化;免疫组化分析病兔肝、脾、胃以及肠道α毒素分布。结果显示,兔腹泻病例的主要病原为A型产气荚膜梭菌;感染动物的肝、胃和肾中有明显的α毒素信号分布;细菌丰富度结果显示,发病兔在科、属水平上梭菌丰富度升高,对照组菌群丰富度比例基本保持不变;Venn图结果显示,发病兔与正常兔的共同OTUs数为607,发病组特异OTUs为46,而正常组的特异OTUs为104,其原有的肠道菌群微生态平衡被打破。自然条件下产气荚膜梭菌是引起兔腹泻的主要病原菌之一,可引起盲肠菌群结构变化,造成感染动物脏器损伤。     

C、D型二价产气荚膜梭菌抗毒素血清的制备及保护效果评价

为治疗产气荚膜梭菌感染引起的疾病,研究制备了产气荚膜梭菌多价高效抗毒素血清。试验采用C、D型产气荚膜梭菌标准菌株,制备了高浓度外毒素和灭活疫苗,作为免疫原多次免疫绵羊,通过间接ELISA法监测绵羊抗体水平变化,采用小鼠中和试验检验绵羊抗毒素血清保护效果。结果表明:制备的高效价抗C、D型产气荚膜梭菌毒素血清每0.1 m L血清能中和400个C型毒素对小鼠的MLD和600个D型毒素MLD,有良好的应用前景。     

仔猪产气荚膜梭菌肠毒血症病原诊断及疫苗研究IV．肠毒血症C型疫苗生产用菌种的确定

试验证明用单一菌株C59-2生产C型产气荚膜梭菌肠毒血症干粉灭活疫苗,其效力可以达到《规程》要求,并且简化了生产工艺,降低了生产成本,提高了生产效率。疫苗免疫的兔血清可分别中和原来3个制苗用菌株所产生的外毒素。     

几种培养基对A型产气荚膜杆菌产毒效果的比较

本文以四种培养基，对同一A型产气荚膜杆菌分离株G3的生长曲线和培养液pH值变化进行了测定，并比较了四种培养基的产毒效果。结果表明：A型产气荚膜杆菌在四种培养基上的生长内线基本一致，但pH值变化有差异，其中以疱肉培养液的pH值变化幅度最小，且其毒素产量最多，活性最高。由此可见，疱肉培养基可作为A型产气荚膜杆菌的产毒培养基。     

抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体基因的表达

将 2种抗 A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体 ( Sc Fv)基因 Sc Fv-2 E3和 Sc Fv-1 A8克隆至表达载体p UC1 1 9、p HOG2 1和 p ET2 0 b中 ,构建了重组质粒 p UC2 E3和 p UC1 A8、p HOG2 E3和 p HOG1 A8、p ET2 E3和 p ET1 A8后 ,分别转化至受体菌 JM1 0 5、JM1 0 9和 BL2 1 ( DE3 )中 ,得到重组菌株 JM1 0 5( p UC2 E3 )和JM1 0 5( p UC1 A8)、JM1 0 9( p HOG2 E3 )和 JM1 0 9( p HOG1 A8)及 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 )( p ET1 A8)。 ELISA检测表明 ,经 IPTG诱导后所表达的目的蛋白存在于重组菌株 JM1 0 5( p UC2 E3 )和JM1 0 5( p UC1 A8)及 JM1 0 9( p HOG2 E3 )和 JM1 0 9( p HOG1 A8)的菌培养上清中 ,在重组菌株 BL 2 1 ( DE3 )( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET1 A8)的胞周质中检测到了 Sc Fv的存在。 SDS-PAGE和薄层扫描分析表明 ,重组菌株 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET1 A8)的蛋白表达产物分别占菌体可溶性蛋白的 0 .9%和 0 .7%,其大小约为 2 60 0 0 ,且表达的目的蛋白具有中和磷脂酶 C的活性。     

A型产气荚膜梭菌α-毒素生产发酵工艺

利用全自动机械搅拌发酵罐对A型产气荚膜梭菌α-毒素的生产发酵工艺进行研究。设立温度、pH值和发酵时间3个因素,采用L9(34)正交优化设计方法,确定各因素对A型产气荚膜梭菌α-毒素产毒量的影响程度,并绘制发酵过程细菌生长曲线和产毒曲线。结果显示,pH对细菌的产毒量影响显著(0.01P0.05),发酵时间、温度对细菌产毒量影响不显著(P0.05)。结果表明,pH7.0、发酵温度43℃、发酵时间6 h为A型产气荚膜梭菌α-毒素生产发酵工艺条件。     

枯草芽孢杆菌对产气荚膜梭菌攻毒肉鸡生长性能和肠道健康的影响

本试验旨在研究饲粮中添加枯草芽孢杆菌对产气荚膜梭菌攻毒肉鸡生长性能和肠道健康的影响。选用480只1日龄肉公鸡(Ross 308)随机分为5组,分别为对照组(CON组)、产气荚膜梭菌攻毒组(CP组)、CP+10 mg/kg恩拉霉素组(ENRA组),CP+10 mg/kg枯草芽孢杆菌(1010CFU/g)组(BS组)和CP+5 mg/kg恩拉霉素+10 mg/kg枯草芽孢杆菌组(ENRA+BS组),每组8个重复,每个重复12只,试验期42 d。所有攻毒组肉鸡在第14天时口服混合型艾美尔球虫悬浮液[11 000孢子/(mL·只)],第16～18天时口服产气荚膜梭菌悬浮液[108CFU/(mL·只)]。结果表明:1)与CP组相比,ENRA组、BS组和ENRA+BS组肉鸡第1～21天料重比有降低的趋势(P=0.051);与CON组相比,ENRA组和ENRA+BS组肉鸡第1～42天料重比显著降低(P<0.05)。2)与CP组相比,ENRA组、BS组和ENRA+BS组肉鸡第28天空肠病变计分极显著降低(P<0.01)。3)第21天和第42天时,ENRA组隐窝深度极显著低于CP组、BS组和ENRA+BS组(P<0.01)。第42天时,与CP组相比,ENRA组绒毛高度/隐窝深度(VH/CD)显著增加(P<0.05),BS组和ENRA+BS组VH/CD有提高趋势(P>0.05)。4)第21天时,与CP组相比,ENRA+BS组空肠黏膜分泌型免疫球蛋白A (SIgA)含量显著增加(P <0.05);第28天时,与CP组相比,BS组和ENRA+BS组空肠黏膜免疫球蛋白G (IgG)含量显著增加(P<0.05)。5)与CP组相比,ENRA组、BS组和ENRA+BS组第21天肉鸡大肠杆菌数量极显著降低(P<0.01); ENRA组、BS组和ENRA+BS组第28天肉鸡产气荚膜梭菌数量极显著降低(P<0.01)。由此得出,枯草芽孢杆菌可在一定程度上改善肉鸡肠道健康和生长性能,当与恩拉霉素(5 mg/kg)合用时,其效果更好,从而起到减少抗生素使用的作用。     

益生菌对产气荚膜梭菌感染肉鸡免疫功能和肠道屏障基因表达的影响

试验旨在研究发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum,LF)和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans,BC)对产气荚膜梭菌感染肉鸡免疫和肠道屏障基因表达的影响。将336只1日龄爱拔益加肉鸡随机分成4个处理组,每组6个重复。对照组和感染组饲喂基础饲粮,感染+LF组和感染+BC组分别在基础饲粮中添加1×10~9和1×10¹⁰CFU/kg的LF和BC。感染组、感染+LF组及感染+BC组肉鸡从第14～21日龄连续经口接种A型产气荚膜梭菌新鲜菌液,对照组肉鸡灌喂1 mL不含产气荚膜梭菌的肉汤培养基。试验期28 d。结果显示:与对照组相比,感染组平均日采食量降低(P<0.05)。与对照组相比,感染组28日龄血清免疫球蛋白G(IgG)水平降低(P<0.05);与感染组相比,感染+LF组及感染+BC组肉鸡21日龄血清溶菌酶活性和IgA含量均降低(P<0.05)。2种益生菌均下调了由感染造成的21日龄空肠白介素-8、十二指肠黏蛋白-2(mucin-2)及回肠连接蛋白(claudin-1)基因表达上调(P<0.05);感染+BC组...     

Bacillus subtilis and yeast cell wall improve the intestinal health of broilers challenged by Clostridium perfringens

1. The objective was to investigate the effects of Bacillus subtilis, yeast cell wall (YCW) and their combination on intestinal health of broilers challenged by Clostridium perfringens over a 21-d period.

2. Using a 5 × 2 factorial arrangement of treatments, 800 1-d-old male Cobb 500 broilers were used to study the effects of feed additives (without additive or with zinc bacitracin, B. subtilis, YCW, and the combination of B. subtilis and YCW), pathogen challenge (without or with Clostridium perfringens challenge), and their interactive effects.

3. C. perfringens infection increased intestinal lesions scores, damaged intestinal histomorphology, increased serum endotoxin concentration, cytokine mRNA expression and intestinal population of C. perfringens and Escherichia coli and decreased ileal bifidobacteria numbers. The 4 additives decreased serum endotoxin. Zinc bacitracin tended to decrease cytokine mRNA expression and the intestinal number of C. perfringens and E. coli. B. subtilis, YCW and their combination increased cytokine mRNA expression. B. subtilis and YCW decreased the number of C. perfringens and E. coli in the ileum, and their combination decreased pathogens numbers in the ileum and caecum.

4. In conclusion, B. subtilis, YCW and their combination improved the intestinal health of NE-infected broilers, and could be potential alternatives to antibiotics.     

家兔产气荚膜梭菌的分离、鉴定及致病性分析

为对疑似家兔产气荚膜梭菌病感染死亡的肉兔病例进行病原菌的分离鉴定,并分析其对家兔的致病性,试验采集死亡病例的肠道内容物,划线接种于兔鲜血平板和TSC选择鉴别培养基中,对病原菌进行分离纯化,利用细菌16SrDNA通用引物进行分子鉴定,分析其同源性,构建系统进化发育树,同时,对病原菌进行生化鉴定,并将病原菌腹腔接种30日龄肉兔,分析其致病性。结果表明,从病料中分离纯化到1株革兰氏阳性菌;通过对细菌16S rDNA基因测序分析及生化鉴定确定为产气荚膜梭菌,且在系统进化树中也与其聚为一簇;致病性分析发现,该菌对家兔具有较强的致死性,可使试验组肉兔在攻毒16h后全部死亡。综上所述,本研究成功获得1株具有较强毒性的兔源产气荚膜梭菌,为产气荚膜梭菌致病机制的研究奠定了基础,同时也为疫病诊断和防控提供了理论依据。