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    2022年第12期
      封面
    • 2022,49(12):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 目录
    • 2022,49(12):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 序言
    • 丁家波

      2022,49(12):4961-4963, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.227012

      Abstract:

      2017年12月,《微生物学通报》首次与中国微生物学会兽医微生物学专业委员会合作推出“兽医微生物学主题刊”,集中刊登了兽医微生物学研究领域的病原分离鉴定、诊断方法、分子流行病学及兽用生物制品研发等方面的最新进展及成果。主题刊发表后引起了同行及读者的广泛好评。2019年末,突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情给人类的生活、工作与学习带来了巨大影响,也让病毒、变异、核酸检测、疫苗等词汇快速进入大众视野。“同一健康”“公共卫生”“生物安全”在社会层面被广泛认知,兽医微生物学对公共卫生和人类健康的重要作用愈加突显。在这种背景下,时隔五年,《微生物学通报》与兽医微生物学专业委员会再次达成共识,联合推出“兽医微生物学主题刊”第二季,旨在系统梳理我国兽医微生物学研究领域的新理论、新技术与新产品,搭建兽医微生物学科研工作者学术思想与科研成果的交流与展示平台,推进学科发展与繁荣,为健康中国、健康世界贡献智慧与力量。

    • 病原分离与鉴定
    • 王永强,李偲,耿超,马海滨,阿嘎日,窦亚平,王婷婷,王梓,刘锴

      2022,49(12):4964-4977, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220907

      Abstract:

      【背景】大肠杆菌(Escherichia coli)是引起犊牛腹泻的最主要病原菌,其耐药性菌株的不断出现引起广泛关注。【目的】了解内蒙古自治区通辽市犊牛腹泻大肠杆菌耐药性及耐药基因流行情况。【方法】从通辽市多个旗县采集犊牛腹泻样品40份,经细菌分离纯化及16S rRNA基因测序,最终鉴定出20株大肠杆菌。采用药敏试验和PCR方法对分离菌进行耐药性及耐药基因检测分析,并对其中1株多重耐药菌株进行全基因组测序。【结果】20株分离菌均具有多重耐药性,对链霉素、环丙沙星、恩诺沙星和复方新诺明的耐药率达80%以上。所检耐药基因中,aphA1strBTEM-1qnrS检出率达100%。通过对代表性菌株TL-13全基因组测序发现,其基因组大小为4897185bp,GC含量为50.68%,同时携带2个质粒,大小分别为108288bp(pTL13-1)和64018bp(pTL13-2)。质粒中共携带18个可移动耐药基因。【结论】通辽地区犊牛腹泻大肠杆菌多重耐药性普遍存在,4种常见耐药基因普遍流行。

    • 徐肖文,项志杰,王琛,郭爱珍,陈颖钰

      2022,49(12):4978-4986, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220867

      Abstract:

      【背景】牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease complex,BRDC)是由病原和环境共同作用所致的以支气管肺炎为主的多病因、多症状性疾病,给国内外肉牛养殖业带来了巨大经济损失。引起BRDC的病毒主要包括牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)、牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)、牛呼吸道合胞体病毒(bovine respiratory syncytial virus,BRSV)、牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV-3)等,优势病原因地、因时、因畜种而异。【目的】清晰了解我国BRDC的流行现状及流行毒株,是有效防控该病的基础。【方法】自2021年9月到2022年7月间,运用反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术对来自湖北、湖南、安徽、河南、广东、广西和贵州等地21个牧场的179头具有呼吸道症状牛的196份样品(167份鼻拭子、13份肺脏组织、1份鼻黏液、5份气管拭子、1份唾液和9份血清)进行BRSV、IBRV、BPIV-3和BVDV这4种病毒的检测。【结果】BRSV、IBRV、BPIV-3、BVDV的样本阳性检出率分别为7.14%(95%CI:3.96,11.69)、0.51%(95%CI:0.01,2.81)、4.08%(95%CI:1.78,7.88)和6.63%(95%CI:3.58,11.07);179头牛检测该4种病毒的阳性检出率分别为7.82%(14/179)(95%CI:4.34,12.77)、0.56%(1/179)(95%CI:0.01,3.07)、4.47%(8/179)(95%CI:1.95,8.62)和7.26%(13/179)(95%CI:3.92,12.10)。0.56%(1/179)(95%CI:0.01,3.07)的牛为BVDV及BRSV共感染。进一步对阳性样品进行了病毒分离,共获得1株BVDV和6株BPIV-3,分型显示BVDV为1d型、BPIV-3为C型。【结论】本研究确定了我国部分地区牛呼吸疾病综合征的优势病毒为BRSV、BVDV及BPIV-3,BVDV及BPIV-3的优势血清型为BVDV-1d、BPIV-3C。研究结果为相关疫苗的研制提供了基础,为牛呼吸疾病综合征的防控提供了参考依据

    • 王涛,马轲,张建刚,蔺小奇,刘真真,杨勇军

      2022,49(12):4987-4998, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220843

      Abstract:

      【背景】奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)是一种机会致病菌,广泛存在于周围环境中,常导致动物和人类感染。【目的】探究吉林省长春地区某养鸡场病鸡死亡原因,为疾病防控提供参考。【方法】从病死青年鸡脏器分离到病原菌TSA-1,通过革兰氏染色、生化试验和16S rRNA基因序列鉴定,并进行药敏试验、毒力基因检测、细胞毒性和黏附性试验、大蜡螟攻毒试验研究。【结果】分离株TSA-1在镜下呈短杆状、球状的革兰氏阴性菌,生化特性与奇异变形杆菌相一致,16S rRNA基因序列比对显示与奇异变形杆菌相似度为100%;药敏试验结果显示分离株TSA-1对氨苄西林、四环素、卡那霉素、头孢唑林等14种药物耐药,对环丙沙星、恩诺沙星等7种药物敏感;分离株还具有较强的生物被膜形成能力,携带ireAucaApmfAatfAptAzapAhpmAflhC这8种毒力基因,并对巨噬细胞RAW264.7表现出细胞毒性,而且对Caco-2细胞具有很强的黏附作用;同时对大蜡螟幼虫表现出比禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coliO78,APEC-O78)更强的致死作用。【结论】从病死鸡脏器分离得到的奇异变形杆菌TSA-1具有多重耐药性,并携带多种毒力基因,对细胞和大蜡螟幼虫表现出强毒性作用,说明该菌是引起病鸡死亡的主要致病菌之一,应引起重视。

    • 夏琬婷,陈芳敏,何雨薇,袁霞,刘洺源

      2022,49(12):4999-5008, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220735

      Abstract:

      【背景】杜比亚蟑螂(Blaptica dubia)可用于活体饲料、化妆品和医药保健品的生产,其肠道菌的研究对杜比亚蟑螂的饲养和肠道菌资源的开发与利用都十分重要。【目的】揭示杜比亚蟑螂肠道可培养菌的种类,筛选具有产消化酶功能的菌株,为理解肠道菌对宿主的影响机理及功能菌株的利用提供科学依据和研究材料。【方法】采用体外培养法获得杜比亚蟑螂肠道菌,结合形态学和分子生物学方法进行鉴定;用水解圈法分别筛选产纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶菌株。【结果】在杜比亚蟑螂肠道中共分离出4属7种细菌,其中芽孢杆菌属(Bacillus)2种,沙雷氏菌属(Serratia)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)各2种,肠球菌属(Enterococcus)1种。从获得的20个菌株中筛选出10个具有产消化酶功能的菌株。其中,芽孢杆菌属的菌株D6、D12和D20具有产纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶4种消化酶的功能;沙雷氏菌属的菌株D3、D7、D9、D11和D15具有产纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶3种消化酶的能力;柠檬酸杆菌属的菌株D5具有产纤维素酶的功能;肠球菌属的菌株D17具有产蛋白酶的能力。【结论】杜比亚蟑螂肠道多种细菌具有产消化酶帮助降解大分子营养物质的功能,可通过协助食物消化影响宿主健康。菌株D12、D7和D11分别具有最强产纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶的能力,是可进一步开发利用的肠道功能菌株资源。

    • 王馨锐,李继桐,韩丽丽,任慧英,刘文华,张灿

      2022,49(12):5009-5021, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220729

      Abstract:

      【背景】大肠杆菌是导致规模化养殖家禽死亡的重要病原体,噬菌体防治耐药性细菌感染具有广阔的应用前景。【目的】从鸡场环境样本中分离出噬菌体,研究其生物学活性特征及其对白羽肉鸡大肠杆菌病的治疗效果。【方法】采用双层平板法分离纯化噬菌体vB_EcoM-E33(E33);利用透射电镜观察其形态特征;克隆噬菌体E33基因组序列并分析其基因组特征;通过裂解谱、最佳感染复数、理化因子耐受性和一步生长曲线确定噬菌体E33的生物学活性;构建白羽肉鸡大肠杆菌感染模型,检测噬菌体E33的治疗效果。【结果】从鸡场粪便样本中分离到一株Straboviridae科噬菌体E33,其宿主谱为35.4%(34/96),基因组全长为170625bp,包含271个开放阅读框和2个tRNA,无毒力基因和耐药基因。以Escherichia coli E32为宿主菌增殖,噬菌体E33的潜伏期为10min,暴发量为60PFU/cell;当感染复数为0.001时,噬菌体E33效价最高,达到1.93×109PFU/mL;在50℃以下和pH3.0–11.0范围内活性稳定;对紫外线敏感。口服108CFU/mL的致病性E.coliO78构建白羽肉鸡感染模型,肌肉注射108PFU/mL噬菌体E33具有良好的治疗效果。【结论】噬菌体E33具有宿主谱宽、裂解性能高、理化因子耐受性强、不携带有害基因等优点,具有较好的开发价值,有望作为抗生素替代品用于鸡场致病性大肠杆菌病的防控。

    • 陈铭泽,王彩虹,张松松,耿旭,吴畏,姜艳平,丁国杰,乔薪瑗

      2022,49(12):5022-5033, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220669

      Abstract:

      【背景】自2011年以来,猪伪狂犬病毒(pseudorabies virus,PRV)发生变异,经典的疫苗株已不能完全抵抗PRV变异株的感染,国内多个猪场出现伪狂犬病的暴发,PRV变异毒株开始在我国大规模流行。【目的】通过分离PRV流行变异毒株,并对其进行遗传进化和致病性分析,为PRV流行病学调查及疫苗研制提供实验数据。【方法】采集黑龙江某猪场感染PRV的脑组织病料,根据GenBank PRV gEgB保守序列设计引物,进行PCR鉴定。通过对gEgC基因进行序列测定和遗传进化分析。利用BHK-21细胞分离病毒,采用噬斑纯化方法对病毒进行纯化。通过电镜、间接免疫荧光对病毒进行鉴定,测定病毒生长曲线并进行致病性研究。【结果】经PCR和测序鉴定分离株为PRV流行株,将其命名为HLJ-01。遗传进化分析结果显示,该分离毒株与我国近几年分离的流行变异株位于同一分支;氨基酸序列分析结果显示,gE和gC存在国内流行变异株的特征序列,表明该分离毒株为流行变异株。生长曲线显示,分离株HLJ-01在感染48h时滴度最高(108.5TCID50/mL)。电镜观察结果显示,病毒颗粒直径约150nm,呈球形,有囊膜,囊膜外有放射状纤突,呈现典型PRV病毒特征。动物感染实验结果显示,107.0TCID50剂量感染组死亡率为100%;106.0TCID50剂量感染组死亡率为80%;105.0TCID50剂量感染组死亡率为60%。仔猪在接种病毒后均出现PRV感染的典型症状和病理变化,证实分离毒株对仔猪有较强致病力。【结论】分离获得一株猪伪狂犬病毒,经鉴定该分离株为流行变异株,而且具有较强的致病力,这为PRV流行病学分析及疫苗候选株的筛选奠定了基础。

    • 韩坤,梁琳,李复煌,梁瑞英,汤新明,丁家波

      2022,49(12):5034-5044, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220644

      Abstract:

      【背景】鸽新城疫是由鸽Ⅰ型副黏病毒(pigeon paramyxovirus type Ⅰ,PPMV-1)感染引起的危害最严重的疫病之一,至今尚无有效的防控制剂。【目的】分析鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组信息及系统发育关系,为鸽新城疫的防控提供科学依据。【方法】设计首尾重叠的6对特异性引物,利用分段扩增的方法,以鸽新城疫病毒BJ-C株基因组cDNA为模板,分别扩增、测序后进行全基因组序列拼接。以NCBI数据库中发布的新城疫病毒序列为参考,针对鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组、F基因建立系统发育树。【结果】鸽新城疫病毒BJ-C株的基因组全长为15192nt。基于全基因组的系统发育分析发现其与PPMV-1/BJ-01/CH株的系统发育关系最近,核苷酸相似性为99.96%,氨基酸相似性高达100%,属于同一个分支,而与LaSota疫苗株等其他新城疫毒株的亲缘关系相对较远。基于F基因序列的系统发育树分析发现BJ-C株F基因与我国的BJP2013株同属一个分支。ClassⅡ类Ⅵ亚型F基因高变区序列(47-420nt)比对结果显示,安徽株Pigeon/Anhui/2369/2012、广东株Pigeon/Guangdong/GZ288/2013、北京株BJP13、浙江株Pigeon/Zhejiang/2036/2012及比利时株PPMV-1/Belgium/11-09620/2011等与BJ-C毒株处于同一个分支,同属Ⅵb亚型。【结论】本研究获得了鸽新城疫病毒BJ-C株全基因组序列,分析了其系统发育关系,确定其属于ClassⅡ类Ⅵb型,为后续防控产品的开发提供了理论依据。

    • 刘炜宁,陶天宇,郑桂花,杨贝莹,毛丹,何后军,戴益民,张锦华

      2022,49(12):5045-5057, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220613

      Abstract:

      【背景】子宫内膜炎是规模化养殖场母猪常患的生殖道疾病之一,对养殖业造成的经济损失较大,细菌感染是常见的病因之一,但具体病原及致病机制尚未完全明确。【目的】探究产道菌群对母猪子宫内膜炎的影响。【方法】采用第三代细菌16S rRNA基因全长高通量测序技术进行对比,研究健康和患有子宫内膜炎母猪产道菌群差异,并依据菌群分析结果对子宫内膜炎母猪产道分泌物进行细菌分离。建立荧光定量PCR计数方法测定母猪产道样品中的卟啉单胞菌数。【结果】健康和患子宫内膜炎母猪产道菌群的丰富度和多样性差异显著;与健康组母猪相比,患子宫内膜炎母猪产道菌群变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门相对丰度显著增加(P<0.05)。在属分类水平上,健康母猪产道的主要优势菌属为金黄杆菌属、芽孢杆菌属、毛螺菌属等,这些优势属在患子宫内膜炎母猪产道丰度降低,患子宫内膜炎母猪产道丰度最高的菌属为埃希氏菌属(Escherichia)、Rodentibacter和卟啉单胞菌属(Porphyromonas)。在种水平上,Porphyromonas somerae是患子宫内膜炎母猪产道的主要条件性致病菌。依据菌群分析结果,本研究从子宫内膜炎母猪产道分泌物中分离到一株卟啉单胞菌,经鉴定该菌16S rRNA基因与Porphyromonas somerae DSM 23386 strain JCM 13867(NR_113090.1)相似性达99.04%。荧光定量PCR计数方法测定,子宫内膜炎母猪产道卟啉单胞菌数量显著高于健康母猪(P<0.05),推测卟啉单胞菌与该批次母猪子宫内膜炎病因有关。【结论】本研究为子宫内膜炎母猪的病因和发病机制奠定基础,并为其治疗提供理论依据。

    • 曹嫚嫚,翟怡梦,邱军,张云增,焦新安,郑成坤

      2022,49(12):5058-5071, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220585

      Abstract:

      【背景】2021年6月,广东省茂名市某散养户送检了一头发病仔猪,猪身上长有脓疱,四肢关节肿大,关节内可见脓液。【目的】确定引起仔猪发病的病原菌,分析其药物敏感性,为临床用药提供指导;对分离菌株进行全基因组序列分析,挖掘其毒力因子和耐药基因,揭示该菌致病和耐药的分子机制。【方法】取关节脓液分离细菌;通过革兰氏染色、16S rRNA基因和全基因组测序分析,鉴定细菌种类;通过溶血试验、血浆凝固酶试验和生长曲线测定,确定分离菌株的溶血活性、血浆凝固酶活性和生长特性;用小鼠感染模型评估分离菌株的致病性;用纸片扩散法测定分离菌株的药物敏感性;通过全基因组序列分析挖掘分离菌株的毒力因子和耐药基因。【结果】分离菌株被鉴定为猪葡萄球菌(Staphylococcus hyicus);该菌不溶血,无血浆凝固酶活性,在胰蛋白胨大豆肉汤培养基中于37℃、120r/min条件下生长良好;小鼠感染试验结果显示,该菌具有高致病性;药敏试验结果显示,该菌对苯唑西林、大观霉素等7种药物敏感,对青霉素G、红霉素等9种药物耐药;全基因组序列分析结果显示,该菌携带多个毒力因子和耐药基因。【结论】从发病仔猪的关节脓液中分离到一株猪葡萄球菌,可用苯唑西林、大观霉素等药物防控该菌感染;解析了该菌的基因组信息,为后续深入研究该菌致病和耐药的分子机制奠定了基础。

    • 杨志,王康,李冠宗,孙玉林,杨福梅,孙旺,周可,代飞燕

      2022,49(12):5072-5082, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220464

      Abstract:

      【背景】蜂房哈夫尼亚菌是革兰阴性杆菌,是一种机会致病菌、腐生菌,常见于人和动物肠道、污水、土壤和乳制品中,能引起人和动物败血症,而且具有潜在的致腹泻作用。【目的】为对昆明轿子雪山自然保护区内死亡麂子体内潜在的致病菌进行分离鉴定及生物学特性分析。【方法】无菌采集死亡麂子的部分肠道组织进行细菌的分离培养和鉴定,并对分离获得的菌株进行药物敏感性试验及动物回归试验。【结果】鉴定分离菌株为蜂房哈夫尼亚菌,编号KMJZXS0312。药敏试验结果表明,该菌对青霉素、头孢噻吩等7种抗生素耐药,对氟苯尼考、卡那霉素、呋喃唑酮、阿莫西林中介,对恩诺沙星、复方新诺明等13种抗生素敏感。动物回归试验表明,该菌能致小鼠死亡,引起小鼠胃和肠道胀气,肠道薄而透亮,肝脏点状出血,肺脏有针尖大小出血点,肝脏病理切片显示,肝细胞轻度水样变性,肝细胞肿胀,胞质疏松淡染。【结论】本实验从麂子肠组织分离到一株具有致病性的蜂房哈夫尼亚菌,对其致病机制进行了分析,并进行了药物敏感试验,提供了菌株新的生物学信息,具有重要的公共卫生学意义。

    • 诊断技术研发
    • 王豪杰,辛凌翔,任小侠,刘燕,姚文生,侯雪霞,李旭妮,朱良全

      2022,49(12):5083-5091, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220877

      Abstract:

      【背景】牛巴氏杆菌病是由血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)引起的一种严重危害养牛业的重要传染病,病原学聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法是诊断并防控该病的有效手段。【目的】建立检测血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌的多重PCR方法,为临床诊断牛巴氏杆菌病和病原分型提供技术支撑。【方法】参考多杀性巴氏杆菌hyaD-hyaC基因、bcbD基因和ecbJ基因特异区域,设计3对特异性引物,以温度梯度PCR法确定适宜退火温度(Tm);采用棋盘试验优化引物浓度并初步建立多重PCR方法;采用重组质粒标准品及阳性菌株菌液确定其敏感性(最小检测量);以8种常见牛感染病原体[溶血性曼氏杆菌(Mannheimia hemolytica)C1655、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)C237、产单核细胞李氏杆菌(Listeria monocytogenes)C1597、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)C3053、都柏林沙门氏菌(Salmonella dublin)C79351、副结核分枝杆菌(Mycobacterium paratuberculosis)C1625、牛传染性鼻气管炎病毒(bovine infectious rhinotracheitis virus)CAV1546和牛支原体分离株(Mycoplasma bovis)C65-1]核酸样本确定其特异性;制备3批诊断试剂,对敏感性和特异性样品进行批间和批内试验,确定其重复性;运用建立的方法使用3种不同型号的PCR仪检测敏感性和特异性样品,确定其适用性;通过检测临床样本及人工模拟感染样本评价临床应用效果。【结果】在Tm为55℃时,3对引物浓度分别为0.25、0.30和0.20μmol/L条件下建立多重PCR方法较优,可以同时检测多杀性巴氏杆菌血清A型(821bp)、血清B型(203bp)和血清E型(363bp);该方法敏感性高,对重组质粒标准品pMD-A、pMD-B和pMD-E检测限分别为43.080、3.710和4.350copies/μL,对阳性菌液最低检出限均为102CFU细菌;其特异性强,仅对血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌有特异性扩增条带,同时对其他病原体均无扩增条带;该方法重复性良好,批间与批内试验均一致;临床样本及人工模拟感染样本检测结果显示与病原分离鉴定符合率为100%。【结论】成功建立了一种可鉴定不同血清型的牛多杀性巴氏杆菌多重PCR检测方法。

    • 王梦杰,张文立,王欣荣,陈见兴,夏长友,陈洪岩,张贺,王玉娥

      2022,49(12):5092-5099, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220871

      Abstract:

      【背景】猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪圆环病毒三型(porcine circovirus type III,PCV3)和猪流感病毒(swine influenza virus,SIV)是3种影响猪只健康的重要呼吸道病原,对养猪业造成严重的经济损失,因此需要建立高效快速的检测方法,以了解3种病原在国内的流行情况。【目的】建立能同时检测PRRSV、PCV3和SIV的三重RT-PCR方法,为3种病毒的流行病学调查和疾病监控提供技术支持。【方法】针对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),猪圆环病毒三型(PCV3),猪流感病毒(SIV)基因序列,分别设计3对特异性引物,扩增PRRSV MN基因(436bp)、PCV3 Cap基因(619bp)和SIV M基因(199bp)。通过对退火温度和引物浓度优化建立三重RT-PCR检测方法,并对建立的多重检测方法进行特异性、敏感性、重复性试验验证。【结果】建立了能够同时快速检测PRRSV、PCV3、SIV的三重RT-PCR方法,而对猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、猪伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)、猪圆环病毒2型(porcine circovirus type II,PCV2)、猪细小病毒2型(porcine parvovirus II,PPV2)、猪细小病毒3型(porcine parvovirus III,PPV3)和猪细环病毒1型(torque teno sus virus I,TTSuV1)等6种病原的扩增均为阴性,特异性较好。敏感性结果显示,同时检测PRRSV、PCV3、SIV这3种病原的检测下限为100copies/μL,批间与批内试验结果均一致。用该方法对黑龙江省部分地区猪场的67份临床病料进行检测,结果显示PRRSV阳性率为16.5%,PCV3阳性率为10.5%,SIV阳性率为10.5%,而且存在混合感染。【结论】该方法灵敏度高、特异性强,能够应用于临床样品检测,有效预测病原的流行情况。

    • 陈见兴,王豪杰,潘喻,刘弘毅,林欢,朱良全,陈洪岩,谢金鑫,夏长友,张贺,王玉娥

      2022,49(12):5100-5111, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220686

      Abstract:

      【背景】猪丁型冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)、新型猪急性腹泻综合征冠状病毒(swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV)与塞内卡病毒A型(Seneca virus A,SVA)均为猪的新发病原,严重危害养猪业的发展。猪感染这3种新发病原难以根据临床症状诊断,因此亟须建立多重RT-PCR检测方法对疑似患病猪进行快速诊断,以降低经济损失。【目的】建立能同时检测PDCoV、SADS-CoV和SVA单一或混合感染的三重RT-PCR检测方法。【方法】参考GenBank中登录的PDCoV和SADS-CoV N基因、SVA L/P1基因保守区域,设计3对特异性引物,以温度梯度PCR法确定最适退火温度(Tm);采用方阵法优化其引物浓度;构建重组质粒PMD-PDCoV、PMD-SADS-CoV和PMD-SVA作为标准品确定最小检测量(limits of detection,LOD);以猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒等6种常见感染猪的病毒核酸样本为模板,确定三重RT-PCR法的特异性;以批间和批内实验验证其重复性;经检测疑似感染的临床样本并与已报道的检测方法进行比较,评估其临床应用效果。【结果】最佳退火温度为58.3℃;引物最佳浓度分别为0.5、0.25和0.25μmol/L;其敏感性高,PMD-PDCoV、PMD-SADS-CoV与PMD-SVA最低检测限分别为1、1和10copies/μL;其特异性强,仅对PDCoV、SADS-CoV和SVA有特异性条带,对其他病毒均无扩增条带;该方法重复性好,批间和批内实验检测结果均一致。经临床样本检测PDCoV、SADS-CoV和SVA的阳性率分别为65.85%、30.49%和57.32%,与已报道的检测方法一致。最后从13份PDCoV、SADS-CoV和SVA均为阳性的样品中随机选取5份样品进行测序,并做同源性及进化树分析,结果显示5份阳性病料的PCR扩增序列之间相似性较高,而且和参考序列之间也具有较高的相似性,均可达到96%以上。表明本研究建立的方法在应用于临床样品检测中具有较高的准确性和可靠性。【结论】建立了一种能够同时快速检测PDCoV、SADS-CoV和SVA的三重RT-PCR方法,为临床上检测上述3种病毒提供了技术支撑。

    • 刘艳艳,吕婷婷,吴家强,刘飞,任素芳,张玉玉,郝小静,蒋皓静,李华,于江

      2022,49(12):5112-5125, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220639

      Abstract:

      【背景】猪链球菌(Streptococcus suis,SS)和猪多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)都是能引起宿主致病的人畜共患病原菌,常出现混合感染,临床诊断上易与猪瘟、猪丹毒等混淆。目的快速、有效鉴别猪链球菌病和猪多杀性巴氏杆菌病,建立一种能同时检测2种病原的多重实时荧光定量PCR检测方法。【方法】基于猪链球菌的gdh基因和猪多杀性巴氏杆菌的plpE基因,设计2对特异引物及TaqMan探针,以细菌16S rRNA基因设计通用引物及探针,通过对反应条件优化,建立了一种能同时检测猪链球菌和猪多杀性巴氏杆菌的多重实时荧光定量PCR检测方法。【结果】该方法能够特异性地检测猪链球菌和猪多杀性巴氏杆菌,与细菌分离后的测序结果验证完全一致。此方法对重组质粒标准品的最低检出浓度分别为4.53×102copies/μL和3.97×102copies/μL。重复性试验结果显示,该方法的组内和组间变异系数均小于3%。【结论】本实验所建立的方法准确、简便、可靠,能够用于2种病原菌的同时检测,为猪链球菌病和猪多杀性巴氏杆菌病的防治提供了有效的检测工具,具有重要的流行病学意义和临床应用价值。

    • 辛忠昊,焦安琪,朱彤,刘丽萍,黄兵,于江,郭效珍,吴家强

      2022,49(12):5126-5137, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220579

      Abstract:

      【背景】猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪δ冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)和猪轮状病毒(porcine rotavirus,PoRV)是当前导致猪群发生病毒性腹泻的4种主要病原,并且常发生混合感染。【目的】建立一种可鉴别诊断这4种腹泻病毒病的检测方法,对于临床诊断具有重要意义。【方法】针对PEDV的M蛋白基因、TGEV的N蛋白基因、PDCoV的N蛋白基因和PoRV的VP7蛋白基因分别设计特异性引物,进而构建相应的重组质粒标准品。通过对PCR反应条件优化,建立可同时检测PEDV、TGEV、PDCoV和PoRV的多重RT-PCR检测方法。随后通过敏感性、特异性和重复性试验对该方法的有效性进行验证。【结果】敏感性试验结果显示,对PEDV-M、TGEV-N、PDCoV-N和PoRV-VP7重组质粒标准品的最低检测下限分别为1.75×102、1.5×103、1.6×102和1.6×102copies/μL;特异性试验结果显示,仅可检出本研究中的4种靶病毒,而猪群常见病毒CSFV、PRRSV、PCV2和PRV未能检出。重复性试验结果显示,选取108、106和104copies/μL 3个不同浓度的重组质粒作为模板,其他条件不变,分别进行5次重复试验,5次试验均扩增出清晰、均匀的条带。对山东各地区送检的52份临床腹泻样品通过建立的四重RT-PCR方法进行检测,发现PEDV、TGEV、PDCoV和PoRV的阳性率分别为37%(19份)、6%(3份)、10%(5份)和25%(13份)。其中PEDV和PoRV混合感染2份(4%),PEDV和TGEV混合感染2份(4%),PEDV和PDCoV混合感染1份(2%)。通过单重RT-PCR对该多重RT-PCR临床样品检测结果进行重复验证,结果显示多重RT-PCR与常规单重RT-PCR结果符合率为100%。最后随机挑选5个检测为阳性的临床样本进行测序验证,结果均为相应病毒的基因片段。【结论】本研究建立了可同时检测PEDV、TGEV、PDCoV和PoRV的四重RT-PCR检测方法,研究结果为临床4种猪腹泻病毒病的鉴别诊断及流行病学调查提供了技术手段。

    • 分子功能探究
    • 张雪,范宝超,赵永祥,钱嘉莉,王传红,徐红,郭容利,李彬,贾斌

      2022,49(12):5138-5149, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220895

      Abstract:

      【背景】成簇规律间隔的短回文重复序列相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas9)已被广泛证实是高效、强大的第三代基因编辑工具,在发现功能基因等领域取得了重要进展,但至今尚无利用该方法挖掘猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)宿主基因的报道。【目的】利用CRISPR/Cas9系统在全基因组范围内筛选PEDV复制相关基因,并进行候选基因的初步验证,为培育抗PEDV种猪提供科学参考。【方法】通过CRISPR/Cas9技术构建人肝癌细胞系(Huh-7)全基因组敲除文库,利用PEDV感染Huh-7文库细胞,随后经过高通量测序筛选影响PEDV复制的关键宿主因子,结合基因干扰和检测病毒效价等相关试验对影响PEDV复制的候选基因进行初步验证。【结果】构建了CRISPR/Cas9系统在全基因组范围内筛选PEDV复制相关基因的方法,将富集程度排名靠前的整合素α11(integrin α11,ITGA11)、哺乳动物复制蛋白A2(replication protein A2,RPA2)、驱动蛋白家族成员2A(kinesin family member 2A,KIF2A)、诱导髓系白血病细胞分化蛋白1(induced myeloid leukemia cell differentiation protein 1,MCL1)、多聚ADP核糖化酶1[poly(ADP-ribose)polymerase 1,PARP1]和囊泡单胺转运蛋白(vesicular monoamine transporter,SLC18A1)基因进行了验证;采用siRNA对上述基因分别进行干扰后,结果与对照组相比,干扰ITGA11可显著降低PEDV猪源靶向细胞IPEC-J2中PEDV-NmRNA、蛋白表达水平及子代病毒滴度。【结论】基于CRISPR/Cas9系统的全基因组敲除文库可作为挖掘PEDV复制相关功能基因的有效工具,ITGA11基因可作为一种制备抗PEDV猪种潜在的靶基因。

    • 郭家卉,崔一芳,李鹏祥,申学阳,曹晓亚,马洪海,郭芳芳,丁保安,徐福洲

      2022,49(12):5150-5158, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220809

      Abstract:

      【背景】弯曲菌(Campylobacter)是重要的人畜共患病原菌,可在多种动物肠道定殖,但不同宿主源弯曲菌对肠上皮细胞的黏附侵袭特征及在鸡肠道内的定殖能力并不明确。【目的】探究不同宿主源弯曲菌对不同宿主肠上皮细胞黏附侵袭及在鸡肠道内定殖能力的差异性。【方法】利用 5株来自不同宿主源弯曲菌,包括人源、鸡源、鸭源和牛源空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)及猪源结肠弯曲菌(Campylobacter coli),在对菌株PCR鉴定、运动力及生物膜形成能力测定的基础上,分别测定各菌株对人源肠上皮细胞Caco-2、猪源肠上皮细胞IPEC-J2和大鼠源肠上皮细胞IEC-6的黏附能力,通过庆大霉素保护试验测定菌株对肠上皮细胞的侵袭能力,比较黏附量和侵袭量的差异;将5株弯曲菌分别口服攻毒鸡,于攻毒后不同日龄(different days post inoculation,DPI)采集肠道样品测定弯曲菌的菌落数,比较不同弯曲菌在鸡肠道内定殖的差异。【结果】人源弯曲菌运动力显著高于其他4株动物源弯曲菌,而牛源和猪源弯曲菌生物膜形成能力显著高于其他菌株。黏附侵袭测定结果显示,人源弯曲菌对Caco-2细胞的黏附能力显著高于动物源弯曲菌,但侵袭能力显著低于动物源弯曲菌;鸭源和牛源弯曲菌对IPEC-J2细胞的黏附能力显著低于其他菌株,而且鸭源弯曲菌的侵袭能力显著低于其他菌株;不同菌株对IEC-6细胞的黏附能力无显著差异,但鸡源弯曲菌侵袭能力显著低于其他菌株。不同弯曲菌口服攻毒鸡后1、3和6d动物源弯曲菌定殖水平显著高于人源,在攻毒后10d和15d仅牛源弯曲菌显著高于人源,于攻毒后15d所有菌株达到约8-10Log10(CFU/g)的稳定定殖水平。【结论】来源于不同宿主的弯曲菌对不同宿主肠上皮细胞均具有黏附侵袭能力,同时可在鸡肠道内稳定定殖,提示弯曲菌在不同动物间传播和适应性定殖的特征,对开展弯曲菌针对性防控措施具有一定的借鉴意义。

    • 陈家露,支飞杰,李胜男,王萍萍,李彬,刁梓洋,靳亚平,王爱华

      2022,49(12):5159-5170, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220739

      Abstract:

      【背景】细菌应对环境压力的能力对其存活和增殖及引起感染具有重要意义。充分揭示布鲁氏菌应激机制,可为防控布鲁氏菌病提供理论依据。研究发现,ycjX基因在细菌热应激时高表达且可能受σ32调节,ycjF基因在细菌败血症期间表达显著上升,二者在革兰阴性菌中可能构成操纵子。【目的】研究ycjXycjF基因在布鲁氏菌热应激中的作用。【方法】对布鲁氏菌(Brucella)及其ycjXycjF双基因缺失株(△ycjXF)和回补株(C△ycjXF)进行热应激试验,计算3株菌的存活率。利用RT-PCR和β-半乳糖苷酶活性检测试验鉴定ycjXycjF的操纵子模式和启动子区域活性。利用ChIP试验分析σ32ycjXycjF的靶向调节关系。表达并纯化pGEX-4T-1-σ32重组蛋白,凝胶电泳迁移试验分析σ32ycjXycjF之间的结合关系。【结果】热刺激后△ycjXF存活显著低于Brucella suis S2和C△ycjXF。明确布鲁氏菌ycjXycjF为同一转录本,确定其启动子区域具有活性。ChIP试验表明,σ32可靶向富集在ycjXF启动子区,凝胶电泳迁移试验确定σ32可与ycjXF体外直接结合。【结论】在σ32的调节下,ycjXycjF在布鲁氏菌热应激中发挥正向作用。

    • 李艳,杨君,翟少伦,楚品品,卞志标,张昆丽,李春玲

      2022,49(12):5171-5183, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220654

      Abstract:

      【背景】副猪嗜血杆菌可引起多种炎性反应和较高死亡率,其致炎机制目前尚不清楚。【目的】探究副猪嗜血杆菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)诱导RAW264.7细胞caspase-11及NLRP3炎性体活化的功能,以及caspase-11在OMVs活化炎性体诱导炎性因子表达过程中的关键作用。【方法】副猪嗜血杆菌OMVs感染RAW264.7细胞,收集6、12和24h细胞,RT-PCR检测caspase-11、NLRP3、ASC和caspase-1 mRNA的表达;收集感染后48 h细胞,Western blotting检测caspase-11、NLRP3、ASC和caspase-1蛋白表达。收集感染后6、12、24、48和72h细胞上清,ELISA检测interleukin(IL)-1β和IL-18表达水平;不同浓度OMVs(0、2.5、10、25、50和100μg/mL)感染RAW264.7细胞24h,ELISA检测上清中IL-1β和IL-18水平。构建caspase-11沉默RAW264.7细胞株,收集OMVs感染后12、24和48h细胞培养上清检测IL-1β和IL-18水平。【结果】Caspase-11 mRNA转录水平在OMVs感染6、12和24h均极显著高于对照组(P<0.01);NLRP3 mRNA转录水平在感染后6、24h极显著高于对照组(P<0.01);ASC mRNA转录水平在感染后12、24h显著低于对照组(P<0.05);caspase-1 mRNA转录水平在感染后6、12和24h显著高于对照组(P<0.05)。Western blotting结果显示,与空白对照组相比,OMVs组caspase-11、NLRP3、ASC和caspase-1蛋白表达均明显升高。OMVs感染RAW264.7细胞后12、24、48和72h,IL-1β表达量极显著高于对照组(P<0.01),而且呈现时间依赖性升高,IL-18表达水平在感染后6、12、24、48和72h显著高于对照组(P<0.05);不同浓度OMVs感染细胞时,OMVs对细胞的致炎作用呈现剂量依赖性增强。Caspase-11沉默后,IL-1β水平在感染后12、24和48h显著低于未沉默组;Caspase-11沉默组IL-18表达量在感染后24、48h均显著低于未沉默组(P<0.05)。【结论】副猪嗜血杆菌OMVs在副猪嗜血杆菌诱导的炎症反应中发挥重要作用,OMVs可诱导RAW264.7细胞caspase-11介导的非经典NLRP3炎性体信号通路活化。

    • 生物学特性分析
    • 付域泽,焦帅,张乃锋

      2022,49(12):5184-5193, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220951

      Abstract:

      【背景】人类和动物消化道内栖息着极其复杂和多样化的微生物群落,这些微生物群落分布在肠道的不同位置并执行着特定的功能。近年来,产丁酸菌逐渐成为微生物领域的研究热点,产丁酸菌主要为产芽孢革兰氏阳性厌氧菌,对肠道健康有重要意义。【目的】从反刍动物瘤胃中筛选出产丁酸菌株并研究其生长特性,进一步优化其培养条件,从而提高产丁酸菌的丁酸产量。【方法】以绵羊瘤胃内容物为样品,运用稀释涂布法进行产丁酸菌的筛选,通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析等方法对菌株进行鉴定。通过单因素试验与Box-Behnken design试验相结合,对培养条件进行优化,确定筛选菌株在梭菌增殖培养基(reinforced clostridium medium,RCM)中的最佳产酸培养条件。【结果】经过筛选鉴定得到的菌株为梭菌属的拜氏梭菌(clostridium beijerinckii,CB),命名为拜氏梭菌R8(CB.R8)。对拜氏梭菌R8的培养条件进行优化,得出该菌株在接种量为1.22%、温度为38.45℃、pH6.08和培养时间为64.67h的条件下丁酸产量为2.48g/L。【结论】筛选到1株拜氏梭菌R8,该菌能够在RCM培养基中生长并代谢产生丁酸,具备较高的应用价值。

    • 崔媛媛,王淼,万唐江,王嘉琪,位秀丽,肖潇,李默然

      2022,49(12):5194-5205, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220902

      Abstract:

      【背景】肺部菌群与宿主健康和呼吸道疾病密切相关,耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistantKlebsiella pneumonia,CRKP)是临床常见的条件致病菌,感染后对肺部菌群的影响尚不清楚。【目的】探究耐碳青霉烯类肺炎克雷伯杆菌CRKP2对C57BL/6小鼠肺部菌群的扰动。【方法】将C57BL/6小鼠随机分为3组,分别用CRKP2、碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯菌KP2044和无菌PBS溶液滴鼻,利用16S rRNA基因的高通量测序技术分析肺部菌群结构。【结果】与健康小鼠相比,菌株KP2044和CRKP2感染后小鼠肺部菌群α多样性和β多样性均显著改变,变形菌门相对丰度显著增加,乳酸杆菌属相对丰度明显下降。与KP2044相比,CRKP2生物膜形成能力较弱,感染后小鼠死亡率较低,对肺部菌群的扰动较小。【结论】虽然肺炎克雷伯菌是条件致病菌,但高剂量耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌CRKP2仍对健康小鼠肺部菌群造成显著影响;尽管菌株CRKP2具有多重耐药性,但与菌株KP2044相比对肺部菌群的扰动较小,因此推测KP菌株感染对肺部菌群的扰动程度可能与菌株毒力有关。

    • 李敏,苏小艳,李学英,张焕容

      2022,49(12):5206-5221, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220819

      Abstract:

      【背景】肺炎克雷伯菌是仅次于大肠杆菌的常见条件致病菌之一,严重时可导致大熊猫发生出血性肠炎、全身性败血症等。【目的】明确大熊猫源肺炎克雷伯菌的生物学特性,对防控该病作出科学指导。【方法】分别采用结晶紫染色法、拉丝实验、K-B纸片法和PCR技术对46株大熊猫源肺炎克雷伯菌的生物被膜形成能力、高黏性表型、耐药表型和15种常见毒力基因等生物学特性进行研究,并根据以上生物学特性选择一株可能具有致病性的分离菌pneumoniae-X-5,研究其对小鼠的致病性。【结果】46株肺炎克雷伯菌均可形成荚膜;12株为高黏性表型肺炎克雷伯菌;能形成生物被膜的菌株占比为65%(30/46);分离出的46株菌中多重耐药菌株占58%(27/46),对氨苄西林、苯唑西林、青霉素、万古霉素呈100%耐药;毒力基因检出率最高的为ureA(91.30%,42/46)。pneumoniae-X-5菌株对小鼠的LD50为8.9×104CFU/mL;该菌株攻毒小鼠肺泡间隔增厚,炎性细胞浸润,肝细胞变性坏死,脾充血,十二指肠黏膜上皮和固有层分离,固有层部分细胞坏死。死亡小鼠脾脏含细菌量最多,其次为肝脏。【结论】本试验阐明了部分大熊猫源肺炎克雷伯菌的多重耐药性、能形成生物被膜、具有高黏表型等病原生物学特性,为大熊猫肺炎克雷伯杆菌病的防控及临床治疗提供了科学依据。

    • 胡清秀,黄小琪,赵爱民,凌飞

      2022,49(12):5222-5241, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220681

      Abstract:

      【背景】主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)的多态性在很大程度上会影响生物医学实验的结果,而且特定的MHC-B等位基因与多种疾病的发展进程密切相关。食蟹猴(Macaca fascicularisMafa)是一种开展生物医学研究的重要实验动物,与人类相比,目前尚缺乏对食蟹猴Mafa-B等位基因的综合表征。【目的】获得全面的食蟹猴Mafa-B等位基因信息,鉴定Mafa-B等位基因共表达与进化关系。【方法】基于三代测序获得的食蟹猴MHC-B基因组信息,设计特异性引物扩增33只越南食蟹猴群体中的Mafa-B序列,并结合多种生物信息学方法进行分析。【结果】基于92个Mafa-B等位基因信息,鉴定了65个新的Mafa-B等位基因。其中,8个Mafa-B等位基因与其他地理来源的食蟹猴群体中已报道的序列相同,32个Mafa-B等位基因与其他猕猴物种中已报道的序列相同。此外,鉴定了7个高频Mafa-B谱系和7对共表达的Mafa-B等位基因,并检测到了一个潜在的重组事件。进化分析表明不同地理来源的食蟹猴群体Mafa-B序列具有很高的相似性。【结论】越南食蟹猴群体中共表达的Mafa-B等位基因经历了某些抗原的选择,不同地理来源的食蟹猴群体可能微调其Mafa-B序列以适应病原体的选择压力,本文为食蟹猴MHC遗传背景研究奠定了基础。

    • 于晓依,李泰悦,朱雪锐,文嫄媛,朱美珍,蔡维维,邱丽颖

      2022,49(12):5242-5255, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220605

      Abstract:

      【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱加剧的具体机制,为相应的健康教育和干预提供一定的理论基础。【方法】利用C57BL/6J雄性小鼠构建糖尿病模型,小鼠随机分为3组:正常组(CON)、2型糖尿病模型组(MOD)和2型糖尿病限制活动组(SED),通过限制小鼠活动的方法使其进行8周的久坐行为;采用试剂盒和形态学观察法测定小鼠糖脂代谢紊乱情况;HE和PAS染色观察小鼠回肠组织受损情况;采用RT-qPCR法测定小鼠粪便微生物的变化;采用TBA试剂盒测定小鼠血清和肝脏中总胆汁酸含量;分别通过荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting测定小鼠回肠和肝脏组织中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(G protein coupled bile acid receptor 5,TGR5)的mRNA和蛋白表达水平。【结果】与正常组相比,模型组小鼠血糖升高、血脂增加、胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量紊乱,而且肠道病理学变化明显,限制活动使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱增加(P<0.05);T2DM小鼠肠道菌群失调,在门和属水平上的有益菌减少、有害菌增加,限制活动加剧了这一情况;与正常组相比,T2DM小鼠血清和肝脏组织中总胆汁酸含量增加,限制活动组总胆汁酸进一步增加(P<0.05);模型组小鼠胆汁酸受体FXR和TGR5表达较正常组显著降低(P<0.01),限制活动后进一步抑制了这些受体的表达。同时,Spearman相关性分析也显示小鼠糖脂代谢水平与肠道菌群及肠道菌群代谢物胆汁酸存在显著相关性。【结论】限制活动致使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱加剧,其机制可能与肠道菌群和胆汁酸代谢失调,以及胆汁酸受体的进一步下调有关。

    • 感染与免疫
    • 罗均,刘青,张博越,张月,陈昱彤,郭霄峰

      2022,49(12):5256-5265, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220961

      Abstract:

      【背景】新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)在全球流行已近3年,除对人类造成了巨大伤害,也影响了人类的伴侣动物。人的COVID-19疫苗已在全球应用,但动物用的新冠病毒疫苗却鲜有报道。【目的】研制兽用新冠病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)和狂犬病病毒(rabies virus,RABV)的二联苗。【方法】将合成的SARS-CoV-2 S基因和S1基因分别克隆至RABV弱毒疫苗株rHEP-Flury基因组GL基因间,并将2个重组质粒分别与辅助质粒共转染至BHK-21细胞中,拯救重组病毒rHEP-nCOV-S和rHEP-nCOV-S1。通过RT-PCR、Western blotting和荧光抗体染色,验证重组病毒、确证S和S1蛋白在RABV中成功表达。再将重组病毒接种NA细胞及成年小白鼠,测定病毒的体外生长特性、重组病毒的致病性及免疫原性。【结果】免疫荧光结果显示,转染7d后细胞上清均出现了绿色免疫荧光,表明已成功拯救嵌合SARS-CoV-2SS1基因的重组病毒RABV rHEP-nCOV-S和rHEP-nCOV-S1,并且rHEP-nCOV-S1的增殖和扩散能力强于亲本株rHEP-Flury,但rHEP-nCOV-S与亲本株无显著差异。Western blotting结果显示,在目的位置处均出现72kDa和144kDa特异性条带,表明S和S1蛋白在重组RABV中高效表达。重组病毒免疫6周KM小鼠后,小鼠的体重变化与亲本RABV基本一致,重组病毒诱导小鼠产生狂犬中和抗体。【结论】本研究拯救出了嵌合SARS-CoV-2 S/S1基因的重组RABV,为动物COVID-19载体疫苗的研发奠定了基础。

    • 刘雪威,李新新,武子函,王建舫,周双海,李焕荣

      2022,49(12):5266-5276, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220956

      Abstract:

      【背景】肠炎是猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)感染猪的临床症状之一,其发生影响猪的生产性能。盲肠是单胃动物重要的消化器官,PCV2感染的影响值得探究。【目的】探究猪盲肠在PCV2感染后的免疫功能及菌群变化。【方法】将12头健康断奶仔猪随机分为对照组和感染组,每组6头,感染途径为口服和肌注,分别接种5mL,总接种量为10mL/头,对照组以同种方式接种PK15细胞培养物。分别检测在感染后56d(days post-infection,dpi)内血清中病毒载量、抗体动态及21dpi和56dpi盲肠的组织病理变化、病毒抗原含量、免疫功能及其内容物微生物菌群的变化。【结果】在21dpi,血清病毒核酸载量和抗体均达较高水平,PCV2抗原信号强,主要分布在盲肠黏膜上皮细胞和固有层中,盲肠分泌物SIgA含量显著降低,而T淋巴细胞增殖能力显著增高,感染猪盲肠上皮细胞严重脱落,肠腺萎缩,盲肠菌群多样性与丰度显著降低,有益菌属如弧菌属(Butyrivibrio)、瘤胃球菌属(Ruminococcaceae-NK4A214)显著降低,条件致病菌普雷沃氏菌属(Alloprevotella)显著增高;56dpi,病毒核酸载量降至7dpi水平,抗体持续较高水平,其他各项指标基本恢复到对照组水平。【结论】PCV2感染导致仔猪盲肠免疫功能紊乱,引起盲肠黏膜损伤,有益菌丰度降低、条件致病菌丰度增高,这些变化与病毒含量存在一定关系。

    • 辛凌翔,徐磊,靳继惠,任小侠,朱良全,程君生,李俊平,王团结,王楠

      2022,49(12):5277-5286, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220882

      Abstract:

      【背景】我国禽型结核菌素(avian tuberculin)的制造用菌株为CVCC 68201、CVCC 68202和CVCC 68203株,但目前仍未明确这3株菌的生物学特性及对豚鼠致病性的情况。【目的】探究禽分枝杆菌(Mycobacterium avium)的生物学特性及对动物机体的致病性,为禽结核病和牛结核病的防控工作提供技术支撑。【方法】对3株禽分枝杆菌基因组进行鉴定分析及核酸相似度分析;用3株禽分枝杆菌分别感染豚鼠,观察感染后的临床症状、病理学变化、体重增重情况分析、皮内变态反应结果、脏器系数变化等,进而分析3株禽分枝杆菌对豚鼠的致病力。【结果】种型鉴定和进化分析结果表明,CVCC 68201、CVCC 68202和CVCC 68203均为禽分枝杆菌,基因组与Mycobacterium avium subsp. avium FDAARGOS_1608最为相近;在感染前期、中期、后期对3株禽分枝杆菌感染豚鼠的体重增重情况分析发现,感染禽分枝杆菌影响豚鼠增重,主要表现为生长迟缓,感染第5周时,CVCC 68201、CVCC 68202组豚鼠的平均体重明显轻于未感染组;皮内变态反应试验结果显示,感染CVCC 68201组豚鼠的皮肤红肿面积明显大于其他2个感染组,CVCC 68201可引起机体更为强烈的迟发型变态反应;3株禽分枝杆菌感染后,豚鼠脾脏和肺脏存在不同程度的肿大与出血,其中感染CVCC 68201豚鼠的肺脏系数与未感染组相比差异显著(P<0.01);病理学观察结果显示,豚鼠肺脏可见不同程度病变,其中CVCC 68201组更为严重,表现为肿大和轻微出血。各感染组豚鼠肺脏和脾脏组织切片抗酸染色均可见红色的分枝杆菌散在浸润。【结论】3株禽分枝杆菌对豚鼠均有一定程度的致病性,可引发局部病变。本研究为禽分枝杆菌的制备和鉴定提供依据,也为牛结核病的鉴别诊断方法研究提供参考。

    • 陶一墨,解长占,王鹏,金宁一,鲁会军

      2022,49(12):5287-5297, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220697

      Abstract:

      【背景】猪繁殖和呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)可以造成怀孕母猪的繁殖障碍及仔猪的呼吸系统疾病,近年来,NADC30-like谱系PRRSV已成为国内的优势流行毒株。【目的】研制针对NADC30-like谱系PRRSV的病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)疫苗。【方法】将PRRSV NADC30-like毒株编码GP5蛋白开放阅读框5(open reading frame 5,ORF5)、ORF6(编码M蛋白)分别连接至pFastBacTMDual载体P10和PH启动子下游多克隆位点,获得穿梭质粒pFB-30-ORF5及pFB-30-ORF6,酶切鉴定后,将ORF6基因插入到穿梭质粒pFB-30-ORF5 PH启动子下游,构建穿梭质粒pFB-30-ORF5-OPF6。将上述3种穿梭质粒分别转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,通过蓝白斑筛选及PCR鉴定重组杆粒。再将获得的重组杆粒转染至SF9昆虫细胞,发现细胞病变后收获病毒液,继续盲传3代,在透射电镜下观察是否有病毒样颗粒。用第3代病毒液感染SF9细胞后,分别用GP5蛋白、His-tag、Flag-tag单克隆抗体作为一抗,通过免疫电镜、间接免疫荧光(indirect immunofluorescence assay,IFA)、Western blotting鉴定重组蛋白。【结果】成功构建了3种穿梭质粒pFB-30-ORF5、pFB-30-ORF6和pFB-30-ORF5-OPF6,酶切鉴定正确。通过蓝白斑筛选及PCR验证后获得重组杆粒,分别命名为Bacmind-30-ORF5、Bacmind-30-ORF6和Bacmind-30-ORF5-ORF6。重组杆粒感染SF9细胞120h时出现明显的细胞病变,收获病毒液后,在透射电子显微镜可观察到大小为50nm左右呈现球形结构的VLPs。免疫电镜可以观察到胶体金颗粒结合在VLPs周围;IFA结果显示实验组均出现了明显绿色的特异性荧光灶;Western blotting结果表明,3种VLPs均出现特异性条带,并与预期大小一致。【结论】制备了3种NADC30-like谱系PRRSV的病毒样颗粒,为针对PRRSV新谱系流行株疫苗的研发奠定了基础。

    • 专论与综述
    • 张念琦,何展,程昌勇,宋厚辉

      2022,49(12):5298-5310, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220920

      Abstract:

      信号传导途径使细胞能够对复杂的外界环境刺激及时做出反应,从而针对不同病原菌感染产生生物学效应。丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)及其下游靶标作为将环境输入转化为大量细胞程序的最重要信号模块之一,在哺乳动物细胞中最为常见,几乎参与绝大多数细胞的生理和病理反应。MAPK响应各种环境压力刺激,包括细菌感染和炎症,以此调节宿主的免疫反应。近期研究表明,病原菌在感染期间会释放特定效应物或毒素来劫持MAPK通路,劫持方式分为两种,一种是通过降解关键蛋白影响信号传导,更主要的一种是影响宿主细胞翻译后修饰,如磷酸化、泛素化等来调节诸多细胞进程。本文讨论了MAPK在先天免疫中的调节激活过程,并研究病原细菌如何进化出复杂机制来操纵MAPK激活以增强自身感染,以及作为新型抗病原感染和肿瘤免疫治疗靶点的潜在作用。

    • 曹芯蕊,贾凯翔,方仁东

      2022,49(12):5311-5320, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220903

      Abstract:

      血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)的天然结构和功能屏障之一,可有效阻止病原菌的入侵。然而病原菌能通过其自身毒力因子与脑内皮细胞相互作用,诱导宿主免疫应答反应,分泌大量细胞因子、趋化因子等,破坏紧密连接蛋白,最终突破血脑屏障,引起细菌性脑膜炎,产生不可逆的神经系统损伤。链球菌(Streptococcus)作为引起细菌性脑膜炎的重要病原菌,关于其突破血脑屏障分子机制研究已有显著进展。本文针对主要的链球菌,包括肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、猪链球菌(Streptococcus suis)、B型链球菌(group B Streptococcus,GBS)、马链球菌等突破血脑屏障的作用机制研究进展进行综述。

    • 陈兆芳,张维娜,孟勇,刁德睿,李骁原,武有聪

      2022,49(12):5321-5330, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220889

      Abstract:

      葡萄球菌生物膜引起的持续性感染及耐药性问题一直是临床治疗的难题,围绕生物膜形成分子机制的研究成为防治葡萄球菌生物膜相关感染的关键。建立葡萄球菌感染动物模型有利于研究体内生物膜形成、扩散、致病机制及药物的体内抗生物膜效果评估等。然而,动物体内生物膜形成的影响因素多,如动物种类、植入材料、接种部位、感染剂量、观察时间及评估方法等均会影响体内生物膜形成。结合本课题研究,系统地总结了近40年来葡萄球菌生物膜感染动物模型,重点综述动物模型的建立方法、适用范围及优缺点,为葡萄球菌生物膜感染的防治提供理论依据。

    • 何慧芬,张璐,秦爱建,钱琨

      2022,49(12):5331-5341, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220861

      Abstract:

      cGAS-STING信号通路是一种细胞内DNA感受器,可以识别自身病变或外部进入细胞质中的双链DNA。其不仅与肿瘤、病毒和细菌感染及自身免疫系统疾病密切相关,而且在非特异性免疫系统中发挥重要作用。截至目前,国内外对于cGAS-STING信号通路的研究主要集中在哺乳动物肿瘤相关性疾病及与先天性免疫系统相关的疾病中,而通路对畜禽疾病调控的影响机制非常重要。本文以cGAS-STING信号通路在宿主受到病原感染中发挥的作用为切入点,对其在不同畜禽病原感染中的调控作用进行综合论述,以期为畜禽疾病的防控提供理论依据和参考。

    • 吴小磊,贾程皓,王剑峰,王雷杰,乐敏

      2022,49(12):5342-5358, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220664

      Abstract:

      病原微生物及其耐药性是全球公共卫生的重要问题。众多人兽共患病原菌可通过食品产业链传播给人,同时耐药性使得感染更难治疗,增加了疾病传播和死亡的风险。从分子水平上研究病原体的变异规律、毒力及其致病机制有助于寻找新的药物靶点、研制新的药物。DNA聚合酶IV(polymerase IV,Pol IV)是γ家族聚合酶中的重要成员,广泛分布在原核生物、真核生物和古细菌3个生命域。Pol IV具有跨损伤DNA合成的能力,不仅在SOS反应(SOS response)和RpoS调控下响应DNA损伤,还参与细菌抗生素抗性及适应性的获得,在细菌中发挥着至关重要的作用。本文综述了近年来细菌Pol IV相关研究,回顾了其遗传特征、结构特征、表达调控及对细菌适应性的影响,并且讨论了Pol IV作为潜在药物靶点的可行性。

    • 杨宇豪,程安春,刘马峰

      2022,49(12):5359-5366, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220623

      Abstract:

      铁离子是大多数细菌生存所必需的一种营养物质,但过多的铁离子会通过芬顿反应产生的活性氧对细菌造成损伤。因此,细菌通过摄取、调控、螯合、外排等机制维持体内铁离子的稳态。鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer)是一种最新被归类于威克斯菌科里氏杆菌属的革兰氏阴性菌。该菌主要感染禽类,参与该菌的铁离子代谢基因具有特别之处。本文对鸭疫里默氏杆菌铁离子代谢机制研究进展进行了系统总结和阐述,包括该菌的TonB系统、TonB依赖性受体、Fur蛋白及Dps蛋白等在铁离子转运、调控、螯合中的功能,以及以上蛋白在鸭疫里默氏杆菌致病中的作用,以期更全面地理解鸭疫里默氏杆菌铁代谢机制,并为进一步深入研究该菌铁离子代谢提供理论依据和参考。

    • 邹程琳,赵智香,严亚贤

      2022,49(12):5367-5376, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220575

      Abstract:

      细胞自噬是利用溶酶体对细胞内多余、受损、死亡的蛋白质和细胞器进行降解的一种过程。细胞受到病毒等刺激时,为了维持内环境稳态,细胞自噬常有发生,虽然细胞自噬可以有效抵抗病毒入侵,但这个过程也会对病毒感染产生负作用。猪丁型冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)感染细胞时会引发细胞发生自噬现象。本文从自噬的种类和发生流程、自噬与PDCoV互作及相关检测方法等方面,对细胞自噬在PDCoV感染中如何抵抗和促进病毒复制进行了阐述,对进一步研究PDCoV致病机制和防控具有积极意义。


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