胸膜肺炎放线杆菌SDHG-1的分离鉴定及致病性研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiuyu19900318
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猪传染性胸膜肺炎(porcine contagious pleuropneumonia,PCP)是由胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)引起的一种高度接触传染性、致死性呼吸道传染病。各年龄、性别的猪对本病均易感,以急性出血性纤维素肺炎和慢性纤维素性坏死性胸膜炎为主要特征。近年来PCP单独感染病例较少见,常与其它病原混合感染并引起猪呼吸道综合症(PRDC),并且由于APP不同血清型间交叉保护效果不理想,进一步增加了该病的防治难度。此外,该病在许多养猪国家流行,已成为世界性工业化养猪的五大疫病之一,严重影响养猪业的发展,造成了巨大的经济损失。APP新型菌株的分离鉴定、生物学特性研究及全基因组序列分析不仅丰富APP病原学和基因组学资料,还为APP疫苗的开发提供理论基础。本研究从一患有呼吸道疾病的病死猪肺脏中分离到一株疑似APP,经培养特性观察、生化鉴定和分子生物学鉴定该分离株为血清12型APP,命名为SDHG-1。进一步通过生长曲线测定、PAM的粘附侵袭能力测定和表面多糖PGA合成基因转录水平的检测明确该分离株的主要生物学特性,并通过全基因组测序及比较基因组学方法揭示SDHG-1的基因组序列特点,最后检测了SDHG-1对小鼠和仔猪的致病性及其免疫原性。结果显示,SDHG-1是一株具有特殊培养特性的APP,平板“拉丝”实验呈阳性,对链霉素、磷霉素、头孢曲松钠、氟苯尼考、恩诺沙星和头孢他啶高度敏感。生物学特性结果显示,SDHG-1在BHI液体培养基中培养4h-8h间(OD600≈0.3-1.5)菌液浓度Y与菌液OD600值呈极显著相关,回归方程为:Y(CFU/m L)=5×1011×OD6.1396。SDHG-1细胞外基质多糖PGA合成基因pga A和pga C的转录水平均显著高于非粘性菌株APP L20;并且SDHG-1对PAM的粘附和侵袭能力均强于APP L20。基因组测序结果显示SDHG-1基因组共有2,322,048bp,GC含量为41.22%,共编码2172个基因。在基因组中段通过水平转移获得一个四环素耐药基因岛,并通过与APP L20的毒力基因差异分析发现SDHG-1病变诱导相关毒力因子占比最多,而L20株占比最大的为营养获取相关毒力因子,这可能为传统血清型强毒株与新发毒株的毒力差异提供新的思路。另外SDHG-1对小鼠和仔猪均有致病性:小鼠感染后呼吸困难,被毛凌乱,厌食,精神沉郁,6h后死亡,肺脏严重淤血出血,根据寇式法则计算SDHG-1对小鼠的LD50为7.1×10~9CFU;感染72h后仔猪流鼻涕、气喘,剖检可见肺脏肉样病变,表面有典型的纤维素样渗出物。另外灭活SDHG-1可对1型APP感染小鼠产生40%的保护率,但对5b型APP感染不能提供有效的保护效力。综上所述,本研究成功分离到一株较粘的血清12型APP SDHG-1,表面PGA表达丰富,同时发现SDHG-1中插入了一段水平转移获得的四环素耐药基因岛;该菌对仔猪具有较强的致病性,灭活SDHG-1对自身感染提供较好的免疫效果同时对血清1型APP感染具有较好的交叉免疫保护效果,是一个潜在的疫苗候选株。
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