牛溶血性曼氏杆菌及牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌灭活疫苗对小鼠的保护性研究

牛溶血性曼氏杆菌及牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌是导致牛呼吸道疾病(bovine respiratory disease,BRD)的重要细菌性病原,每年给养牛业带来巨大的经济损失,目前对其疫苗研究仍显不足。本研究选用牛溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica,Mh)Mh422株和牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)PmCQ2株作为疫苗菌株,分别制备了2种菌体浓度的Mh和Pm单价灭活菌苗及3种菌量配比(1∶1、2∶1和3∶1)的Mh-Pm二联灭活苗,以小鼠为模型,皮下多点免疫(0.2 mL),加强免疫2次,免疫剂量均为首免的一半。首免后第7天及其后每隔5 d,小鼠尾静脉采血分离血清,ELISA方法检测抗体效价,三免后第20天,分别以Mh422或PmCQ2进行腹腔攻毒测定免疫保护效果。结果显示,所有小鼠接种疫苗均无不良反应,二免后第10天抗体达较高水平,三免后抗体水平持续升高,第15天到达高峰,其后25 d维持高水平,后缓慢下降。Mh单菌苗的2种免疫剂量对Mh422株攻毒的免疫保护率均为0,而Pm单菌苗的2种免疫剂量对PmCQ2株攻毒的免疫保护率全为100%;Mh和Pm间无交叉免疫保护作用;3种菌量配比的Mh-Pm二联疫苗对Mh422株和PmCQ2株攻毒的各自免疫保护率分别为53%~71%和100%。该研究结果表明,所制备的Mh422单菌苗对同型攻毒无免疫保护作用,在诱导机体抗体产生方面,Mh和Pm间无相互抑制作用,PmCQ2株具有促进Mh422株灭活疫苗对Mh422的免疫保护作用,这为牛溶血性曼氏杆菌和牛多杀性巴氏杆菌二联疫苗的进一步研究提供了理论基础。

两株兔源多杀性巴氏杆菌分离鉴定及荚膜血清分型

为探明浙江省规模兔场主要传染病流行现状,明确其致病菌及血清型,开展了家兔流行病学调查与病原分离鉴定。调研发现,不少兔场存在以打喷嚏和鼻腔流出浆液性、黏液性或脓性分泌物为主要临床特征的呼吸道传染病,进而对浙江省家兔主产区发病严重兔场进行采样,从嵊州、宁波三家患病兔鼻腔中分离到两株病原菌,进行了病原分离鉴定、荚膜血清分型及药敏试验。根据分离菌的菌落形态、革兰氏染色特征、特异性PCR以及荚膜血清分型PCR鉴定结果,确定两株致病菌均为荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌,分别命名为ZJNB0321和ZJSZ0322。构建系统发育树,结果表明,两分离株属于同一分支,且与多杀性巴氏杆菌处于同一分支,并拥有独立的分支。药敏试验结果表明,不同地区分离株药敏特性不尽相同。研究结果为兔场合理用药及有效防控提供了科学依据。

绵羊源荚膜血清D型多杀性巴氏杆菌的生物学特性及2种候选疫苗的免疫效果评价

旨在研究新疆绵羊源荚膜血清D型多杀性巴氏杆菌(PmD)的生物学特性,探索其灭活疫苗与OmpH重组疫苗对小鼠的免疫保护效果,为防控新疆地区绵羊巴氏杆菌病提供参考。采用细菌分离鉴定、PCR鉴定、药敏试验、耐药与毒力基因检测、致病性试验等方法初步明确PmD的生物学特性;并通过最佳灭活条件和佐剂筛选、安全性试验、原核表达等方法制备PmD灭活疫苗与PmD-OmpH重组疫苗,采取小鼠攻毒保护试验评价2种疫苗的免疫效力。结果:从绵羊肺脏中分离出1株PmD,药敏试验显示,该菌为7重耐药菌,未检测到耐药基因;毒力基因检测显示,该菌具有12种毒力基因(exbB、exbD、hgbA、tonB、fimA、Oma87、OmpH、Psl、sodA、sodC、tbpA、toxA);致病性较强,对小鼠的最小致死菌量为2.2×105 CFU;灭活疫苗和重组疫苗对相同血清型菌株攻毒的保护率分别为80%和10%;灭活疫苗对血清型A、F和未知菌株攻毒保护率分别为0、20%和0,而重组疫苗的保护率则全为0。本研究发现1株强耐药、强毒力的绵羊源PmD,灭活疫苗对同种血清型菌株的保护性远高于重组疫苗,发病地区羊场可采用同种血清型灭活疫苗进行预防和控制绵羊巴氏杆菌病,对多价疫苗和新型疫苗的研制还有待进一步发掘。

牛源荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定

从采集于黑龙江、天津的病牛肺组织中分离到2株病原菌,经菌落形态学观察、培养特性、生化反应和小鼠毒力试验,初步鉴定为多杀性巴氏杆菌,分别命名为Pm-HLJ和Pm-TJ。参考多杀性巴氏杆菌种特异性基因kmt1和荚膜血清型特异性基因hyaD-hyaC、bcbD、dcbF、ecbJ和fcbD,合成引物,通过多重PCR扩增2株菌的种特异性基因和荚膜血清型特异性基因。选取Pm-HLJ的目标PCR产物进行克隆、序列测定、Blast搜索同源序列并且比较分析。结果显示,Pm-HLJ的kmt1基因片段全长460bp,与GenBank中各血清型kmt1基因同源性均在96.6%以上;荚膜血清型A菌株特异性基因同源性为99.9%;而与其他荚膜血清型B、D、E、F的型特异性基因的同源性均低于50%。由此确认,分离的2株多杀性巴氏杆菌均为荚膜血清A型,这是我国A型多杀性巴氏杆菌引发牛出血性败血症的首例报道。

重组牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌脂蛋白E的免疫保护性研究

为鉴定多杀性巴氏杆菌脂蛋白E的免疫保护性,本研究从牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌PM-HLJ株的基因组DNA中扩增出大小为1 011 bp的脂蛋白E编码基因(PlpE),经序列测定显示,其氨基酸序列与A型多杀性巴氏杆菌参考株PlpE序列一致性为95.83%。将PM-HLJ的PlpE基因克隆于表达质粒pET-30a(+)并诱导表达,将表达的重组脂蛋白E纯化后经腹腔免疫小鼠,间接ELISA检测结果显示各免疫组均产生了针对重组脂蛋白E的IgG抗体,免疫保护试验显示,当小鼠免疫剂量为20μg、30μg、40μg和60μg时,保护率分别达到20%、40%、80%和100%。结果表明,牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌重组脂蛋白E具有良好的免疫保护作用。

牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌疫苗候选株的筛选及鉴定

为了筛选生长快、毒力强、免疫原性好、副反应小的牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)灭活疫苗菌株,本试验选取6株来自不同地区致犊牛肺炎死亡的牛源荚膜A型多杀性巴氏杆菌分离株,测定了培养基生长曲线、小鼠毒力、菌体脂多糖(LPS)含量及各菌株灭活菌苗免疫小鼠和家兔后的抗体效价,并进行了攻毒保护试验。结果显示,分离株Pm2、Pm3、Pm5生长速度较快、毒力较强、LPS含量较多,均含有与毒力和免疫相关的ptfA和fimA基因;免疫小鼠及家兔未发现明显不良反应,在二免后14d血清抗体达1∶64~1∶128,强毒攻毒后全部存活,而PBS对照组全部死亡。本试验结果表明,Pm2、Pm3、Pm5均可作为多杀性巴氏杆菌灭活菌苗的候选菌株,其中Pm3作为首选株。

牛源多杀性巴氏杆菌荚膜血清型及毒力基因检测

为了确定12株牛源多杀性巴氏杆菌的血清型及毒力基因的携带情况,本研究采用PCR技术对12株牛源多杀性巴氏杆菌(pasteurella maltocida,Pm)进行荚膜血清型鉴定和6种毒力基因(tbp A、hgb A、hgb B、ptf A、pfh A、tox A)的检测,并对其序列进行比对分析。结果显示:12株多杀性巴氏杆菌均为荚膜血清A型;100%的荚膜血清A型Pm携带hgb A毒力基因和pfh A毒力基因;41.67%的荚膜血清A型Pm携带nan H毒力基因;58.33%的荚膜血清A型Pm携带ptf A毒力基因;而对于tbp A与tox A两种毒力基因在12株牛源荚膜血清A型Pm中均未检测到。

荚膜A型多杀性巴氏杆菌引起牛纤维素性化脓性肺炎:病原引起疾病因果关系的确定

2006年底本研究室在牛群中发现了病因不明的牛纤维素性化脓性肺炎疫情,该疫情已蔓延至中国的多个养牛地区,本研究室从发病牛肺脏中分离得到荚膜A型多杀性巴氏杆菌。为确定该菌与牛纤维素性化脓性肺炎的病原-疾病因果关系,本研究从病原流行病学调查、病原对实验动物的致病性与免疫保护性以及病原回归本动物致病特征3个方面,对其进行验证性研究。调查结果显示,在2008年~2014年采集的88份发病牛肺脏样品中,荚膜A型多杀性巴氏杆菌的PCR阳性率高达86.36%,而且PCR阳性样品中该菌的分离率高达90.79%。将现地分离株接种小鼠进行动物实验,结果显示,该菌具有高度致死性,而且灭活菌体接种小鼠对活菌攻击呈现良好的免疫保护性。动物回归试验结果显示,健康犊牛接种该分离菌株后出现与自然感染病例相似的纤维素性化脓性肺炎,免疫组化试验显示该菌株分布于病变肺组织、并从中重新分离出接种的病原菌。上述研究结果符合病原微生物鉴定的科赫法则,因此确定荚膜A型多杀性巴氏杆菌是引起牛纤维素性化脓性肺炎的病原。荚膜A型多杀性巴氏杆菌与牛纤维素性化脓性肺炎病原-疾病因果关系的确立,为该新发疫情防控技术的研究提供了参考依据、奠定了实验基础。

猪源多杀性巴氏杆菌荚膜血清PCR分型鉴定

本研究旨在了解河南省长垣市猪源多杀性巴氏杆菌的流行情况,采集不同猪场127份疑似多杀性巴氏杆菌病的鼻咽拭子,应用细菌分离纯培养、生化反应试验、16S rRNA PCR扩增和测序、荚膜血清分型和动物致病性试验对分离菌株进行鉴定。结果鉴定出10株多杀性巴氏杆菌,检出率为7.87%,其中1株为荚膜血清型基因B型(capB),3株为荚膜血清型基因D型(capD),6株为荚膜血清型基因A型(capA)。动物致病性试验结果显示,有34只小鼠在接种该菌后36 h内死亡,表明该分离菌致病力较强。长垣市多杀性巴氏杆菌的主要流行菌株为荚膜血清型A型和D型,本研究为猪多杀性巴氏杆菌病防治和疫苗的研发提供了基础依据。

一例牛荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌与传染性胸膜肺炎的混合感染研究

本文首先调查病牛的感染情况和发病症状,然后解剖死亡牛只,最后采集病牛肺脏组织进行细菌分离和PCR鉴定。结果发现,死亡牛只的胸膜与心包膜发生粘连,肺切面呈大理石样,是胸膜肺炎的典型特征。此外,牛支原体和多杀性巴氏杆菌PCR检测结果均为阳性。由此得出结论:该次疾病是牛支原体以及荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌引起的混合感染。

牦牛源A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定及药敏试验

为鉴定青海省某牦牛养殖合作社犊牦牛死亡病因,采集死亡犊牦牛的病料进行细菌分离鉴定及药敏试验。结果显示,从病死犊牦牛中分离获得1株A型多杀性巴氏杆菌;该分离株对呋喃唑酮等18种药物敏感,对磺胺甲基异噁唑和万古霉素耐药;耐药基因检测显示,该分离株携带磺胺类耐药基因sul1、四环素类耐药基因tetA与tetB及喹诺酮类耐药基因gyrA;动物致病性试验结果显示,该分离株具有较强毒力。研究结果可为牛巴氏杆菌病的防控提供参考。

犊牛肺炎多杀性巴氏杆菌荚膜血清型和基因型的研究

从石河子及附近地区规模化牛场死于肺炎的犊牛肺脏中共分离8株多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm),为了确定分离菌株的血清型和基因型,分别进行了多重荚膜特异基因PCR检测、脂多糖多重PCR(LPS-m PCR)分型和多位点序列分型(MLST)鉴定和分析。结果显示8株分离菌中,7株为荚膜A型,1株为荚膜B型;LPS-m PCR结果显示其中7株菌为L2,1株为L3基因型;MLST技术将8株细菌中的7株分为ST1型,1株分为ST44型,且两者亲缘关系较近。结果表明8株Pm以荚膜血清A型为主,根据LPS基因特异性将其分为2个基因型,基于管家基因的MLST将8株Pm分为两种ST型。

犊牛热射病诱发荚膜A型多杀性巴氏杆菌感染的诊断

2019年7月,山东省某规模化肉牛场8 d内累积出现22头犊牛死亡,死亡犊牛多集中在3月龄以内。为查找死因,遂对发病牛场的生活环境进行调查,并对场内犊牛进行早、中、晚体温检测,对病死牛进行病理剖检、病理组织学检查和细菌分离鉴定,同时对分离到的细菌进行动物致病性试验。结果显示:牛舍密闭不通风,没有降温措施,舍内温度偏高、湿度过大,从而引起犊牛热射病。早、晚牛体温正常,中午和下午大部分牛体温在40℃以上;持续的热应激反应导致犊牛体质下降,继而继发多杀性巴氏杆菌感染,使病牛发生以大叶性肺炎为特征的急性败血症而死亡;从病死牛肺组织内分离到荚膜A型多杀性巴氏杆菌,且分离菌对小鼠有较强的致死性。该病例提示,夏季应加强奶牛场犊牛的饲养管理,注意防暑降温,增强牛的体质,防止继发细菌感染,以避免不必要的经济损失。

两株牛源荚膜A群脂多糖3型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定

用北京、山东两奶牛场疑似牛出败的病死牛组织感染小鼠,小鼠死亡后取组织染色镜检、接种血清TSA和麦康凯培养基,分离到2株疑似多杀性巴氏杆菌,命名为Pm1和Pm2。经细菌培养特性及形态检验、多杀性巴氏杆菌种特异性PCR、荚膜A、B血清群特异性PCR、脂多糖基因分型PCR、荚膜A群透明脂酸抑制试验鉴定其为荚膜血清A群、脂多糖3型多杀性巴氏杆菌。将Pm1和Pm2回归小鼠证明有强毒力。本试验为国内荚膜A群多杀性巴氏杆菌的流行病学研究增添了一些新数据。

牛源多杀性巴氏杆菌主要荚膜群和脂多糖基因型两组三重PCR检测方法

为掌握国内牛源多杀性巴氏杆菌流行的主要荚膜群及脂多糖基因型,建立了检测多杀性巴氏杆菌(Pm)及其A、B荚膜群的三重PCR(PmAB-3PCR)以及检测3个脂多糖基因型的三重PCR(LPS-3PCR)方法,检验了其特异性和敏感性,用感染Pm小鼠的组织和人工污染Pm的牛鼻拭子样品进行了临床模拟检验,并对30株P m进行了PCR检测和传统血清学分型比较。结果显示:PmAB-3PCR特异性好,PmAB-3PCR和LPS-3PCR的DNA检测限分别为10~100 pg和1 ng,二者对菌液的检测限分别为200~2000 CFU和2000~20000 CFU。模拟临床样品PmAB-3PCR检测结果与细菌分离结果100%一致。PmAB-3PCR与琼扩试验的符合率为84%,二者检出的阳性率分别为88%和72%,差异不显著(P>0.05);LPS-3PCR与琼扩试验的符合率为60%,检出的阳性率分别为90%和50%,差异显著(P<0.05)。结果表明,建立的两组三重PCR方法准确高效且重复性好,可取代常规血清学方法用于国内牛巴氏杆菌病的诊断、流调和疫苗株筛选。

牛源荚膜血清型A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定及其种特异性基因的序列分析

从病死牛组织中分离到4株致病菌,编号分别为P1、P2、P3、P4。经菌落形态学观察、培养特性、生化反应和小鼠毒力试验,初步鉴定为多杀性巴氏杆菌。参考多杀性巴氏杆菌16S rRNA和种特异性kmt1基因以及荚膜血清型基因A(capA)、B(capB)、D(capD)、E(capE)和F(capF)合成引物,利用多重PCR扩增16S rRNA、kmt1和荚膜血清型基因,对PCR产物测序并进行同源性分析。结果显示,P1~P4都扩增出了16S rRNA、kmt1和荚膜血清型A型基因的特异性目的条带;P1~P4的16S rRNA、kmt1、A型基因序列与Genbank数据库中的多杀性巴氏杆菌相应序列具有高度同源性(>99.0%);P2、P3、P4间的16S rRNA基因同源性较高(>99.0%),而P1与其它3株(P2~P4)同源性较低,P1~P4间的kmt1基因、荚膜血清型A型的同源性较高(>99.0%)。说明本次分的4株病原菌P1~P4均为荚膜血清型A型多杀性巴氏杆菌。

猪源多杀性巴氏杆菌的生物学鉴定与荚膜PCR分型

从表现猪萎缩性鼻炎临床症状的猪群中分离出13株多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm),采用Pm种特异性的KMT1-KMT2引物进行PCR扩增,结果与传统的生化反应鉴定完全一致。基于对甘露醇、卫茅醇、山梨醇、海藻糖的发酵能力和产生鸟氨酸脱羧酶的特性,Q_1、Q_3、Q_6、Q_7、Q_(10)、Q_(13)和C_(48-1)鉴定为Pm多杀亚种(Pm subsp.multocida);Q_2、Q_4、Q_5、Q_8、Q_9、Q_(11)、Q_(12)鉴定为Pm败血亚种(Pm subsp.septica)。对13株Pm分离物采用A型、B型和D型引物进行PCR扩增,8株鉴定为A血清型(61.5%);5株鉴定为D血清型(38.5%);没有发现B血清型的菌株。同时对金黄色葡萄球菌抑制试验、中性吖啶黄沉淀试验与荚膜PCR分型的相关性进行了讨论。

猪源荚膜血清F型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定、毒力基因检测与致病性研究

为调查多杀性巴氏杆菌(P.multocida)在湖南猪群中的流行情况,本实验室于2015年6月~2016年3月在湖南大型屠宰场采集猪肺脏222份和猪扁桃体180份临床样品,采用血琼脂培养和PCR方法进行P.multocida的分离鉴定,得到4株F型P.multocida。对分离的4株F型P.multocida进行毒力基因检测以及小鼠的致病性研究,结果显示4株菌均含有ptf A、pfhA、fim A、sodA、sodC、ompA、ompH、oma87、plpB、exbB、exbD、tonB、hgbB、Fur、nan H、hsf-1和hsf-2毒力基因,但tadD、toxA、hgbA、nanB、pm HAS、tbpA毒力基因均为阴性;4株菌致病性试验结果显示,感染小鼠的剂量分别为4 cfu/只、5 cfu/只、11 cfu/只和17 cfu/只时可导致小鼠在60 h内全部死亡,表明这4株菌对小鼠有强致病力。病理切片显示,感染小鼠有明显的肺泡充血、脾淋巴细胞凋亡、肾小管和肾小球萎缩等病理变化。本实验首次在湖南地区分离到猪源荚膜血清F型P.multocida,并进行了较为详细的生物学特性研究,为国内P.multocida的流行情况和生猪多杀性巴氏杆菌病的防控补充了参考资料。

多杀性巴氏杆菌研究概述

多杀性巴氏杆菌在动物群中高度流行,通常是口腔、鼻咽和上呼吸道正常微生物群的组成部分,可导致动物不同程度的感染、甚至死亡,人类可通过被动物咬伤或接触其鼻腔分泌物而被传染,威胁公共卫生安全。本文总结了多杀性巴氏杆菌的形态特征和培养特性,以及血清分型、毒力因子和体内存活机制,有助于理解多杀性巴氏杆菌建立急性和慢性感染的毒力机制;同时,总结了新型疫苗研发现状和治疗方案,旨在提高对该菌感染的防治水平。

猪源多杀性巴氏杆菌荚膜分型及外膜蛋白H基因序列分析

为了解国内猪源多杀性巴氏杆菌外膜蛋白H基因的变异情况及与荚膜型之间的相关性,本试验采用PCR方法对44株猪源多杀性巴氏杆菌进行荚膜分型和ompH基因的扩增测序。结果显示,44株菌株中22株为荚膜A型,17株为荚膜B型,5株为荚膜D型;44株菌株的ompH基因开放阅读框在1 002~1 056bp之间;SignaIP 4.1预测结果显示,信号肽为N端20个氨基酸残基;ProtParam分析结果显示,成熟蛋白氨基酸残基数量在313~331aa之间,推测的分子质量在33.83~36.46ku之间。序列分析结果显示,44株菌株核苷酸同源性为86.2%~100.0%,氨基酸同源性为86.0%~100.0%;ompH基因核苷酸序列遗传进化树结果显示,荚膜A型、B型和D型菌株分别在不同的分支。试验结果表明,猪源多杀性巴氏杆菌ompH基因在不同血清型之间具有较高的同源性,与荚膜型之间存在相关性。