猪链球菌2型感染昆明小鼠模型的建立及评价

为建立稳定的猪链球菌2型(Streptococcus suis type 2,SS2)人工发病模型,本试验以天津某发病猪场分离的SS2 Y15293株为研究对象,经腹腔注射感染昆明小鼠,测定其LD_(50),确定造模感染剂量,通过观察感染后小鼠的临床症状和病理变化,测定试验期间各组小鼠体重和采食量的变化及细菌回归等试验对模型进行评估。结果显示,SS2 Y15293株致昆明小鼠的LD_(50)为6.7×10~7 CFU/mL。以1个LD_(50)的剂量攻毒,与对照组相比,试验小鼠主要发病表现为攻菌后24 h出现精神沉郁、被毛逆立、眼睛有分泌物,72～96 h出现头颈歪斜、翻滚、震颤等神经症状,死亡高峰在48～72 h。3次重复试验中,试验组小鼠的发病率均为100%,死亡率为50%～70%,神经症状小鼠出现比率20%～30%。与对照组相比,试验组小鼠采食量和体重显著下降(P<0.05),临床症状分值显著升高(P<0.05)。组织病理检查发现,试验组小鼠心脏、肺脏组织均有不同程度出血、炎性细胞浸润;脑膜炎,脑室出血,充满炎性细胞。细菌回归试验结果表明,试验组死亡小鼠脑、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏均有细菌定植,且形态、染色和分子生物学特性与攻毒菌一致。以上结果证实,SS2 Y15293株能感染昆明小鼠并致其发病,感染动物发病规律性强,重复性好,临床症状典型,说明SS2 Y15293株感染昆明小鼠可作为SS2的候选人工感染模型。

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。

猪链球菌4型GalR蛋白的生物信息学分析及原核表达

试验旨在了解猪链球菌4型(Streptococcus suis serotype 4,SS4)转录调控因子GalR蛋白生物学信息并对其进行原核表达。使用相关生物信息学分析网站对SS4 SH1510菌株GalR蛋白进行序列同源性和功能结构域检索,并对信号肽、跨膜区和等电点进行预测;同时,对SS4 SH1510菌株GalR基因进行扩增、原核表达、纯化,并用SDS-PAGE分析重组蛋白的可溶性,用Western blotting鉴定重组蛋白的反应原性。氨基酸序列比对显示,SH1510菌株GalR蛋白与变形链球菌、无乳链球菌、绿脓杆菌、马链球菌兽疫亚种、肺炎链球菌、口腔链球菌及李斯特菌的GalR家族蛋白的氨基酸序列分别具有57%、56%、55%、55%、52%、52%和49%的同源性;结构域检索发现GalR蛋白N-末端具有螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix,HTH)基序的小DNA结合结构域,C-末端具有Ⅰ型周质结合蛋白折叠的调节配体结合域,在这两个功能结构域的中间含有一个约18-氨基酸的连接子;GalR蛋白无信号肽,无跨膜区,等电点为5.10。SDS-PAGE分析显示,GalR蛋白绝大部分表达在上清,分子质量为56 ku;Western blotting鉴定结果显示,His单克隆抗体和粗制SS4多克隆抗体兔血清能特异性识别可溶性GalR蛋白。本研究对GalR蛋白进行了生物信息学分析并成功地表达和纯化了GalR蛋白,为进一步研究GalR蛋白在SS4中的作用奠定了基础。

猪链球菌和猪多杀性巴氏杆菌多重实时荧光PCR方法的建立

【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4.53×10^(2)copies/μL和3.97×10^(2) copies/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。

2型猪链球菌89K毒力岛Ⅳ型分泌系统LAMP检测方法的建立

目的建立针对高致病性2型猪链球菌（Streptococcus suis 2，SS2）89K毒力岛Ⅳ型分泌系统的环介导等温扩增（100p-mediated isothermal amplification，LAMP）方法。方法根据国内流行株特有89K毒力岛编码的Ⅳ型分泌系统（T4SS-89K）的virB4-89K基因保守区域设计并合成LAMP引物，通过优化反应体系和扩增条件建立T4SS-89K快速检测方法，对方法的特异性、敏感性进行评估。结果优化的LAMP反应体系具有良好的扩增效率，检测灵敏度为1．53×10^-1拷贝／反应，全部扩增检测可在60rain内完成；建立的LAMP法具有良好的特异性，与不含T4SS-89K的猪链球菌（包括1／2型、1型、3-33型），以及其他常见9种对照菌均不发生特异性扩增，而与1998和2005年疫情现场分离的高致病性SS2均可发生特异性扩增。结论建立的LAMP方法具有特异、灵敏，设备要求简单等特点，可用于高致病性SS2快速检测。

2型猪链球菌荚膜唾液酸合成相关基因neuC敲除突变株的构建及其生物学特性

目的探索荚膜多糖合成基因neuC与细菌唾液酸合成转化的关系。方法应用同源重组基因敲除方法构建筛选2型猪链球菌(SS2)强毒株05ZYH33荚膜多糖组分唾液酸合成相关基因neuC的缺失突变株;系统比较分析突变体与野生株的基本生物学特性的差异,小鼠和仔猪毒力试验分析neuC基因缺失对细菌毒力的影响。结果应用PCR检测和Southern杂交分析显示,neuC基因在2株转化重组体中被壮观霉素抗性基因所替代,表明neuC基因敲除突变体构建成功;突变体△neuC与野生株在菌落形态、染色特性和溶血活性方面无明显差异;突变体与2型特异性抗血清的凝集反应显著减弱;电镜观察显示突变体表面荚膜结构较野生株荚膜显著变薄,直径20～55nm,但质地更致密;小鼠和仔猪毒力试验显示,突变体毒力显著减弱。结论neuC是SS2荚膜多糖合成的重要结构基因,与细菌唾液酸的转化利用密切相关;neuC基因可能藉其在唾液酸转化中的作用影响SS2的基本生物学特性和细菌的侵袭致病能力。

猪链球菌2型与宿主细胞体外相互作用研究进展

猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype2,SS2)是一种世界范围内的引起猪链球菌病的重要的人兽共患病原菌,人感染SS2后多呈现败血症型和脑膜炎型。2005年猪链球菌在我国四川省的感染暴发和近年来不断出现的零散病例给我国的公共卫生和食品安全带来了威胁,但迄今为止,对SS2致病机制研究尚不够深入。SS2的致病过程和宿主细胞相互作用密切相关,SS2-体外宿主细胞相互作用模型的建立对于揭示SS2致病分子机理具有重要的意义。目前的研究报道主要是从猪链球菌黏附与侵袭上皮细胞或内皮细胞、猪链球菌抗吞噬细胞的吞噬和猪链球菌激活免疫细胞炎症反应方面研究猪链球菌与宿主细胞的相互作用,但与其他常致病性链球菌如化脓性链球菌和肺炎链球菌相比,有些SS2-体外宿主细胞相互作用模型还缺乏统一的标准,由于感染模型的实验参数不尽相同得到结果也有所不同。本文对近年来猪链球菌2型与宿主细胞体外相互作用及其致病机理研究进展作一综述。

2018年我国19株猪链球菌4型分离株的病原学特征及分析

【背景】近年来,猪链球菌4型(Streptococcus suis serotype 4,SS4)分离率逐渐上升,但是有关SS4的系统研究报道匮乏。【目的】研究19株SS4临床分离株的病原学特征。【方法】以2株猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)强毒株为参考菌株,对19株SS4分离株进行培养特性及形态学观察、生化试验、小鼠致病性试验、毒力基因检测、生物被膜形成能力测定和多位点序列分型。【结果】19株SS4的菌落直径均较2株SS2大,溶血特性和镜检形态与SS2相同;多数SS4菌株(68.4%,13/19)与2株SS2的生化反应结果完全相同,少数菌株(31.6%,6/19)对乳糖、棉子糖、菊糖、蕈糖的发酵结果不完全相同;均可致小鼠脑膜炎和死亡,毒力最强的7株SS4与2株SS2的LD50同处于10^(7)-10^(8) CFU/只数量级;均携带2-6种毒力基因,有5种毒力基因型,毒力基因型epf+mrp+sly+gapdh+fbps+orf2+占比最高(36.8%,7/19);均具有生物被膜形成能力,以成膜力弱(1+)为主(89.5%,17/19),在扫描电镜下可见网状膜结构;有3种ST型,优势ST型为ST94(89.5%,17/19),新发现2种ST型(ST1158和ST1224)。【结论】19株SS4分离株的培养及形态学特性均一,生化特性多样,毒力基因型和ST型组成复杂,普遍具有生物被膜形成能力,对小鼠具有强致病性。