化脓隐秘杆菌毒力因子的研究进展
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第二章 新的细菌毒力因子的发现与鉴定页数:47
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大肠杆菌毒力因子研究进展页数:9
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3株斑羚、岩羊化脓隐秘杆菌的鉴定及系统发育分析
3株斑羚、岩羊化脓隐秘杆菌的鉴定及系统发育分析杜昕波;赵耘;李伟杰;康凯;陈敏;陈永林【摘要】本研究利用Biolog快速鉴定系统、16S rRNA序列分析及传统细菌鉴定方法对3株分离自北京动物园斑羚、岩羊化脓隐秘杆菌进行了鉴定和系统发育分析.结果表明,3株菌株均为化脓隐秘杆菌;系统发育分析结果表明,3株化脓隐秘杆菌16S rRNA序列与NCTC5224模式株同源性均为100%,且位于系统发育树的同一分支.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2010(037)004【总页数】3页(P60-62)【关键词】化脓隐秘杆菌;Biolog快速鉴定系统;16S rRNA;鉴定;系统发育分析【作者】杜昕波;赵耘;李伟杰;康凯;陈敏;陈永林【作者单位】中国兽医药品监察所,北京,100081;中国兽医药品监察所,北京,100081;中国兽医药品监察所,北京,100081;中国兽医药品监察所,北京,100081;中国兽医药品监察所,北京,100081;中国兽医药品监察所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S855.1+2斑羚分布于中国东北、华北、西北、华南及西南诸省区,岩羊分布于中国四川西部、甘肃、青海、新疆及西藏等地,均为国家二级保护动物。
2005年底,北京动物园死亡斑羚2只,2006年,死亡岩羊1支,剖检观察肺局部均有化脓灶,在肺部化脓灶分离到3株菌。
通过菌型及菌落形态观察、生化试验等传统菌种鉴定方法及微生物自动鉴定系统、16S rRNA序列比对分析的方法,对此3株菌进化进行了鉴定和分析。
1 材料与方法1.1 菌株的分离北京动物园死亡斑羚2只,死亡岩羊1只,具体情况为:斑羚1号,2005年10月17日死亡;斑羚2号,2005年12月13日死亡;岩羊,2006年10月16日死亡。
对这3只动物进行剖检观察,肺部局部均有化脓灶,用接种环无菌采取病变肺组织,划线接种鲜血琼脂斜面,分别命名为C1、C2 、C3。
新生隐球菌毒力因子研究进展
现 了一 个 具 有 体 外 酶 活 性 的 Ｂ１ ２木 糖 基 转 移 酶 （ ｘ ｌ ） 它 一， Ｃｔ ， Ｐ 是 第 一个 已确 定 的在 隐 球 菌 荚 膜 生 物 合 成 上 起 着 重 要 作 用 的
及 大量 糖 皮 质 激 素 的广 泛 使 用 ， 由新 ｑ 隐球 菌 感 染 引 起 的 隐 球 三
要的。
新生 隐球 菌 较 明 确 的毒 力 因 子 有 荚 膜 多 糖 、 素 等 并 在 黑
３ Ｃ 生 长 。近 年 来 ， 些 毒 力 因 子 研 究 有 了 新 的 进 展 。此 ７。下 这 外 ， 些其 他 的毒 力 因 子 ， 表 型转 换 、 一 如 抗氧 化 防御 及 脂 类代 谢
ｖｒ ｔ ａｔ ， 清 型 Ｂ Ｃ 以 及新 生 变 种 和 格 鲁 变种 的 杂 合 体 ａｉ ｙｇｔｉ血 ｅ ｉ 、）
（ 清 型 ＡＤ） 由新 生 隐球 菌 感 染 导 致 的疾 病 称 为 隐 球 菌 病 ， 血 。
易发 于细 胞 免 疫功 能 受 损 的 人 群 。其 主 要 致 病 途径 为 鸽 粪 、 桉
树 等含 有 的隐 球 菌播 散 人 空 气 ， 呼 吸 道 吸 人 ， 要 侵 犯 中 枢 经 主 神 经 系统 及 肺 部 。 由于 ＡＩ Ｓ患 者 的 断增 多 、 瘤 化疗 药 物 Ｄ 肿
Ｇａ Ｍ 阴性 突 变 株 不 能 在 脑组 织 中 定 殖 ， 提 示 Ｇａｘ 可 能 ｌ Ｘ 这 ｌＭ 是 新 生 隐 球 菌 穿 过 血 脑 屏 障 所 必 需 的 条 件 。Ｋｌｔ ｕｔ ｓ等 还 发
等也 被 报 道 ， 分 述 如 下 ： 现 荚 膜 多 糖 新 生 隐 球 菌 的 荚 膜 多 糖 由 葡 萄 糖 醛 酸 木 糖 甘 露 聚 糖 （ Ｍ ，８ ） 半 乳 糖 醛 酸 木 糖 甘 露 聚 糖 （ ｌ Ｍ ， ） 少 量 ＧＸ ８ 、 Ｇａ ｘ ７ 及 的甘 露糖 蛋 白（ ） 成 ｌ 。已发 现 许多 与 新 生 隐球 菌 荚 膜 合 ＭＰ 组 ＿ １ ］ 成 有 关 的 基 因 ， 荚 膜 相 关 蛋 白 （ ａ ｓ ｌ ａ ｓ ｃ ｔｄ ｐ ｏｅｎ 如 ｃｐ ｕｅ ｓ ｏ ｉ ｅ ｒ ｔ ， ａ ｉ
及 大量 糖 皮 质 激 素 的广 泛 使 用 ， 由新 ｑ 隐球 菌 感 染 引 起 的 隐 球 三
要的。
新生 隐球 菌 较 明 确 的毒 力 因 子 有 荚 膜 多 糖 、 素 等 并 在 黑
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（ 清 型 ＡＤ） 由新 生 隐球 菌 感 染 导 致 的疾 病 称 为 隐 球 菌 病 ， 血 。
易发 于细 胞 免 疫功 能 受 损 的 人 群 。其 主 要 致 病 途径 为 鸽 粪 、 桉
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等也 被 报 道 ， 分 述 如 下 ： 现 荚 膜 多 糖 新 生 隐 球 菌 的 荚 膜 多 糖 由 葡 萄 糖 醛 酸 木 糖 甘 露 聚 糖 （ Ｍ ，８ ） 半 乳 糖 醛 酸 木 糖 甘 露 聚 糖 （ ｌ Ｍ ， ） 少 量 ＧＸ ８ 、 Ｇａ ｘ ７ 及 的甘 露糖 蛋 白（ ） 成 ｌ 。已发 现 许多 与 新 生 隐球 菌 荚 膜 合 ＭＰ 组 ＿ １ ］ 成 有 关 的 基 因 ， 荚 膜 相 关 蛋 白 （ ａ ｓ ｌ ａ ｓ ｃ ｔｄ ｐ ｏｅｎ 如 ｃｐ ｕｅ ｓ ｏ ｉ ｅ ｒ ｔ ， ａ ｉ
病原菌毒力因子的分子机制研究
病原菌毒力因子的分子机制研究在疾病的发生和传播过程中，病原菌的毒力因子起着至关重要的作用。
这些因子是促使病原菌引起感染并导致宿主损伤的关键分子机制。
了解这些机制对于预防和治疗感染性疾病具有重大意义。
本文将探讨细菌与真菌两种常见病原菌的毒力因子，并阐述其分子机制。
一、细菌毒力因子的分子机制1. 细胞外毒力因子细胞外毒力因子是存在于细胞表面或周围液体中的物质，能够直接或间接地损害宿主组织和免疫系统。
其中，一些产生外毒素（例如白喉杆菌产生的白喉毒素）的细菌，通过释放这些外毒素来引起严重感染。
外毒素通过作用于宿主细胞膜上特定受体或离体抑制免疫应答等方式发挥作用。
2. 细胞内输运系统除了产生外毒素，细菌还能利用一些精细的分子迁移系统将其他毒力因子导入宿主细胞内。
这些系统包括类型III分泌系统（T3SS）和唾液碱锌蛋白超家族（Sap SH3）等。
这些分子迁移系统可使细菌释放其通过基因表达的毒力切口并直接注射宿主周围的细菌产物到宿主细胞，从而导致感染和疾病。
3. 毒性剧毒证书（PFTs）许多致病菌通过产生毒性剧毒证书（PFTs）来击穿宿主的细胞膜，并造成进一步的组织损伤。
这些PFTs，如溶血素、裂解质和肽氧化酶等，在宿主细胞表面形成孔道或改变其物理特性，最终引起细胞死亡和局部组织破坏。
二、真菌毒力因子的分子机制1. 分泌毒素真菌在感染过程中会产生多种不同类型的分泌毒素，例如霉菌产生的黄曲霉素和赤霉酮等。
这些毒素具有多样化的作用，包括抑制宿主细胞免疫功能、诱导细胞凋亡以及破坏细胞膜。
通过这些机制，真菌可以逃避宿主的防御机制，并引起严重的感染。
2. 转位扩散系统真菌毒力因子可以通过转位扩散系统进入宿主细胞内。
这些系统包括类型I和类型II分泌系统，它们能使真菌释放出一系列毒性蛋白质（例如浅隐球菌酮溶血素）。
这些蛋白质进一步干扰宿主免疫应答或直接损伤宿主细胞，从而导致感染。
3. 真菌生物被膜真菌在感染过程中会形成生物被膜来保护自身并促进其侵入宿主组织。
化脓隐秘杆菌毒力因子的研究进展
５ ２
巾 圈 兽 医杂 志 ２ １ ０ ０年 （ ４ 卷 ） １ 第 ６ 第 期
化 脓 隐 秘杆 菌毒 力 因子 的研 究进 展
郭 文 洁 ， 敬 翠 ，刘耀 川 ，朱竞 赫 ，刘 明春 赵
（ 阳农 业 大 学 畜 牧 兽 医 学 院 ， 宁 沈 阳 １ ０ ６ ） 沈 辽 １１１
中 图分 类 号 ： ８ ２ ６ ￥５． １
成 员 ， 结构 有 ３ ～４ 与许 多革 兰 阳性 菌产 生 其 ０ ０ 的巯 基活 化 溶 血素 相 同 。但 Ｐ ） 高度 保 守 的巯 Ｉ 与 （
基 活 化 溶 细 胞 素 有 所 不 同 ， 别 是 巯 基 活 化 必 需 的 特 半 胱氨 酸残基 被 丙 氨 酸所 取 代 。在 诱 变作 用 方 面 ， Ｐ ）中 的 丙 氨 酸 残 基 与 半 胱 氨 酸 残 基 相 比 不 具 有 Ｉ （ 巯 基活化 作用 ， 而导致 毒 素局部构 象 的差异 。 进 １２ 胶 原 结 合 蛋 白 ． 胶 原 结 合 蛋 白 （ｏｌｇｎ ｃ ｌ ｅ— ａ
ｂｎ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅｎ，Ｃｂ Ａ） 在 化 脓 隐 秘 杆 菌 中 发 现 ｉｄｎ ｒ ｔｉ ｐ 是
脓肿 、 子宫 炎 以及流 产和 不孕 等 ， 给养 殖业 带来 较大
的经 济损失 。
目前 已发 现 的化 脓 隐 秘 杆 菌毒 力 因子 有 ４类 ， 分别为 化 脓 隐秘 杆 菌 溶 血 素 （ Ｉ ） 、 原 结合 蛋 白 Ｐ ） 胶 （ （ ｂ Ａ） 神经 氨 酸 酶 （ ａ ） 菌 毛 合 成 蛋 白（ ｉ 。 Ｃｐ 、 Ｎ ｎ及 Ｆｍ）
有 ３５ ０个 碱 基 ， 达 产 物 为 １４ ７ｋ ａ ０ 表 ２ ． Ｄ 。经 克 隆 和 序 列 分 析 证 实 Ｃ ｐ 为 典 型 的 细 胞 表 面 粘 附 素 家 族 ｂＡ 成 员 。Ｃ ｐ 蛋 白包含 有 一 个 Ｎ 末 端 的配 体 结 合 区 域 ｂＡ ＿ （ Ａ 区域 ） 即 和一 个 末 端 的重 复 区域 （ Ｂ区 域 ） 即 。 Ｃ ｐ 的 主 要 作 用 是 连 接 胶 原 蛋 白 ， 进 细 菌 ｂＡ 促
巾 圈 兽 医杂 志 ２ １ ０ ０年 （ ４ 卷 ） １ 第 ６ 第 期
化 脓 隐 秘杆 菌毒 力 因子 的研 究进 展
郭 文 洁 ， 敬 翠 ，刘耀 川 ，朱竞 赫 ，刘 明春 赵
（ 阳农 业 大 学 畜 牧 兽 医 学 院 ， 宁 沈 阳 １ ０ ６ ） 沈 辽 １１１
中 图分 类 号 ： ８ ２ ６ ￥５． １
成 员 ， 结构 有 ３ ～４ 与许 多革 兰 阳性 菌产 生 其 ０ ０ 的巯 基活 化 溶 血素 相 同 。但 Ｐ ） 高度 保 守 的巯 Ｉ 与 （
基 活 化 溶 细 胞 素 有 所 不 同 ， 别 是 巯 基 活 化 必 需 的 特 半 胱氨 酸残基 被 丙 氨 酸所 取 代 。在 诱 变作 用 方 面 ， Ｐ ）中 的 丙 氨 酸 残 基 与 半 胱 氨 酸 残 基 相 比 不 具 有 Ｉ （ 巯 基活化 作用 ， 而导致 毒 素局部构 象 的差异 。 进 １２ 胶 原 结 合 蛋 白 ． 胶 原 结 合 蛋 白 （ｏｌｇｎ ｃ ｌ ｅ— ａ
ｂｎ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅｎ，Ｃｂ Ａ） 在 化 脓 隐 秘 杆 菌 中 发 现 ｉｄｎ ｒ ｔｉ ｐ 是
脓肿 、 子宫 炎 以及流 产和 不孕 等 ， 给养 殖业 带来 较大
的经 济损失 。
目前 已发 现 的化 脓 隐 秘 杆 菌毒 力 因子 有 ４类 ， 分别为 化 脓 隐秘 杆 菌 溶 血 素 （ Ｉ ） 、 原 结合 蛋 白 Ｐ ） 胶 （ （ ｂ Ａ） 神经 氨 酸 酶 （ ａ ） 菌 毛 合 成 蛋 白（ ｉ 。 Ｃｐ 、 Ｎ ｎ及 Ｆｍ）
有 ３５ ０个 碱 基 ， 达 产 物 为 １４ ７ｋ ａ ０ 表 ２ ． Ｄ 。经 克 隆 和 序 列 分 析 证 实 Ｃ ｐ 为 典 型 的 细 胞 表 面 粘 附 素 家 族 ｂＡ 成 员 。Ｃ ｐ 蛋 白包含 有 一 个 Ｎ 末 端 的配 体 结 合 区 域 ｂＡ ＿ （ Ａ 区域 ） 即 和一 个 末 端 的重 复 区域 （ Ｂ区 域 ） 即 。 Ｃ ｐ 的 主 要 作 用 是 连 接 胶 原 蛋 白 ， 进 细 菌 ｂＡ 促
浅谈化脓隐秘杆菌的研究进展
3诊断技术
目前，对于化脓隐秘杆菌的诊断方法为微生物 学诊断法和分子生物学诊断法,而对于血清学诊断 的方法还没有有展。传统的微生物学诊断方法是 通过细菌分离培养后再进行革兰氏染色镜检观察 细菌形态,通过其生理生化特性鉴定,这样比较耗 时耗力。分子生物学方法比较简单、省时，可以通 过扩增16S rRNA、测序鉴定。Hasan等[13]、刘明春 等[14]用PLO作为靶基因进行特异性扩增鉴定该 菌，也得到很好的效果-
5结语
化脓隐秘杆菌是危害养殖业的重要病原之一, 其危害之大，不容忽视。虽然化脓隐秘杆菌的一些 毒性决定因素已被很好地认识,但对感染的传播知 之甚少。因此,了解这种细菌的致病性机制及其传 播途径对制定有效的预防策略至关重要 。目前, DNA疫苗具有易于制造、稳定和潜在的安全性等 优点,其DNA疫苗将会是研究的重点-
1危害和流行状况
化脓隐秘杆菌在1893年从牛脓汁中分离到， 现欧洲、日本、巴西、美国、中国等地均有报道，该菌 已呈全球分布。化脓隐秘杆菌可感染家畜和野生 动物，其流行状况因宿主种类和地理环境而有所差 异。在特定的情况下,化脓隐秘杆菌可引起动物皮 肤、关节和内脏器官的化脓性感染，常表现为子宫 内膜炎、关节炎、乳房炎、肾脓肿等疾病，尤其对奶 牛和肉牛产业造成严重的经济损失。据报道,27% -69%的牛子宫炎与化脓隐秘杆菌有关，且40% 左右的牛发生肾脓肿也与该菌有关［1］。该菌引起 的奶牛乳房炎，造成英国近10万美元的年度净亏 损。赵敬翠等［3］报道该菌可与坏死梭形杆菌交叉 感染引起严重的肝脓肿，致使动物体重下降。此 外，化脓隐秘杆菌还可以引起公猪睾丸炎、仔猪关 节炎、母猪子宫内膜炎、羊肺炎等。由此可见，动物 感染化脓隐秘杆菌后,给养殖业带来经济损失是非
广畜牧兽医医
2021 年 Vol.37(4)
目前，对于化脓隐秘杆菌的诊断方法为微生物 学诊断法和分子生物学诊断法,而对于血清学诊断 的方法还没有有展。传统的微生物学诊断方法是 通过细菌分离培养后再进行革兰氏染色镜检观察 细菌形态,通过其生理生化特性鉴定,这样比较耗 时耗力。分子生物学方法比较简单、省时，可以通 过扩增16S rRNA、测序鉴定。Hasan等[13]、刘明春 等[14]用PLO作为靶基因进行特异性扩增鉴定该 菌，也得到很好的效果-
5结语
化脓隐秘杆菌是危害养殖业的重要病原之一, 其危害之大，不容忽视。虽然化脓隐秘杆菌的一些 毒性决定因素已被很好地认识,但对感染的传播知 之甚少。因此,了解这种细菌的致病性机制及其传 播途径对制定有效的预防策略至关重要 。目前, DNA疫苗具有易于制造、稳定和潜在的安全性等 优点,其DNA疫苗将会是研究的重点-
1危害和流行状况
化脓隐秘杆菌在1893年从牛脓汁中分离到， 现欧洲、日本、巴西、美国、中国等地均有报道，该菌 已呈全球分布。化脓隐秘杆菌可感染家畜和野生 动物，其流行状况因宿主种类和地理环境而有所差 异。在特定的情况下,化脓隐秘杆菌可引起动物皮 肤、关节和内脏器官的化脓性感染，常表现为子宫 内膜炎、关节炎、乳房炎、肾脓肿等疾病，尤其对奶 牛和肉牛产业造成严重的经济损失。据报道,27% -69%的牛子宫炎与化脓隐秘杆菌有关，且40% 左右的牛发生肾脓肿也与该菌有关［1］。该菌引起 的奶牛乳房炎，造成英国近10万美元的年度净亏 损。赵敬翠等［3］报道该菌可与坏死梭形杆菌交叉 感染引起严重的肝脓肿，致使动物体重下降。此 外，化脓隐秘杆菌还可以引起公猪睾丸炎、仔猪关 节炎、母猪子宫内膜炎、羊肺炎等。由此可见，动物 感染化脓隐秘杆菌后,给养殖业带来经济损失是非
广畜牧兽医医
2021 年 Vol.37(4)
毒力因子作为抗隐球菌的药物靶标
真 菌相 关 疾 病 是 由 曲霉 菌 、 念 珠 菌 、 隐球 菌 和肺 孢 到大 多数 器 官 中 ，从 而 引起 肺 炎 和 脑 膜 炎 。在 ２Ｏ世
子 虫 这 四种 真菌 感 染 引起 的 。 目前 ，治 疗 真 菌 感 染 纪 ８０年 代 ，人 类 隐 球 菌 病在 与艾 滋 病 共 感 染 成 为 一
生 了极 大 的影 响 。 同时 ， 由真 菌感 染 引起 的死 亡 人 说 ，主 要 感 染 在 肺 部 且 感 染 无 任 何 症 状 。然 而 ，对
数 与肺 结 核 或 疟 疾 所 产 生 的 死 亡 人 数相 当 。 大量 的 于 免疫 缺 陷 的 患者 来 说 ，酵 母 细 胞 可 以广 泛 地 传 播
关 键 词 ： 新 生 隐 球 菌 ；隐 球 菌 病 ；毒 力 因子 ；抗 隐 球 菌 靶 点 中图分类号：Ｒ９７８．１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００１．８７５１（２０１８）０５．０４１９．０５
１ 抗 真菌 药物 的需 求
是 含 有 荚 膜 的酵 母 类 病 原 体 ，它们 导 致 人类 及 动 物
病 ，并 且 侵 入 性 感 染 的 死 亡 率相 当 高 。在 巴 西 ，最 主 要 与 免 疫 缺 陷患 者 有 关 ，但 是 免 疫 正 常 宿 主 也 可
近 的一项 研 究估 计 ，严 重 的真 菌 病对 超 过３８０万 人产 能 感 染 疾 病 。通 常 情 况 下 ，对 于 无 免 疫 缺 陷 的人 来
在 过 去 的几 十 年 里 ，侵 入 性 真 菌 感 染 的数 量 一 患 隐 球 菌 病 ，人 们 通 过 吸 入 环 境 中的 隐球 菌 繁殖 体
直 在 增 加 。 据 估 计 ，全 世 界 约 有 １２亿 人 罹 患 真 菌 而 引起 感 染 。 隐球 菌 在 全 球 范 围 内广 泛 分 布 ， 虽 然
奶牛源化脓隐秘杆菌的分离鉴定及其毒力基因的检测
奶牛源化脓隐秘杆菌的分离鉴定及其毒力基因的检测李伟杰;魏财文;刘燕;岂晓鑫;田野;蒋桃珍【摘要】本研究旨在分离鉴定来自北京某奶牛场死亡奶牛肺脏的1株疑似病原菌CVCC 3982,并测定其致病性.通过分离培养获得疑似病原菌,采用Biolog鉴定系统和16S rDNA序列分析对其进行了鉴定,人工接种CD-1小鼠测定了其致病性,合成引物对其主要毒力基因进行了检测.结果显示,该疑似病原菌为革兰氏阳性杆菌,β溶血,Biolog鉴定结果显示其为化脓隐秘杆菌,其16S rDNA序列与化脓隐秘杆菌模式菌株NCTC 5224的同源性达100％,系统发育分析显示其与化脓隐秘杆菌处于同一分支.腹腔注射该菌可致小鼠死亡.分离菌株基因组中含有溶血素(PLO)基因,神经氨酸酶H(NanH)基因,神经氨酸酶P(NanP)基因,菌毛基因(fimA、fimC和fimE),但缺失胶原结合蛋白(CbpA)基因和菌毛fimG基因.结果表明该分离菌株为化脓隐秘杆菌且具有致病性.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2014(041)011【总页数】5页(P68-72)【关键词】奶牛;化脓隐秘杆菌;Biolog;16S rDNA;毒力基因【作者】李伟杰;魏财文;刘燕;岂晓鑫;田野;蒋桃珍【作者单位】中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京100081;北京动物园,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】S852.61化脓隐秘杆菌(Trueperella pyogenes)是一种不运动，不形成芽孢的革兰氏阳性短杆菌，Yassin等(2011)通过系统发育分析将其从Arcanobacterium属划归Trueperella属。
化脓隐秘杆菌最早从牛的脓汁中分离到，主要寄生在动物的上呼吸道、消化道和泌尿生殖道等黏膜处，是一种条件性致病菌，可引起奶牛的乳腺炎、子宫内膜炎和子宫炎，引起肉牛和高产奶牛的肝脓肿、猪的肺炎等，给养殖业带来较大的经济损失(Machado等，2014；Goldstone等，2014)。
化脓隐秘杆菌溶血素的研究进展
化脓隐秘杆菌溶血素的研究进展田凯;王秋霞;郭文洁;朱竟赫;刘耀川;刘明春【摘要】@@ 化脓隐秘杆菌(Arcanobacterium pyogenes)是一种条件性致病菌,可在家畜间广泛传播,常导致多种动物如牛、羊、猪和人多种器官的化脓性感染,如肺炎、关节为、心内膜炎、乳房炎、脓肿、骨髓炎及子宫炎等[1].【期刊名称】《中国兽医杂志》【年(卷),期】2010(046)012【总页数】3页(P65-67)【作者】田凯;王秋霞;郭文洁;朱竟赫;刘耀川;刘明春【作者单位】沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866;沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁,沈阳,110866【正文语种】中文【中图分类】S852.61+4化脓隐秘杆菌(Arcanobacterium pyogenes)是一种条件性致病菌,可在家畜间广泛传播,常导致多种动物如牛、羊、猪和人多种器官的化脓性感染,如肺炎、关节炎、心内膜炎、乳房炎、脓肿、骨髓炎及子宫炎等[1]。
迄今为止,已发现的化脓隐秘杆菌毒力因子主要有溶血素(PLO)、神经氨酸酶(Nan)、胶原结合蛋白(Cbp A)及菌毛合成蛋白(Fim),其最主要的致病因子是细胞外毒素溶血素。
现就化脓隐秘杆菌溶血素的研究现状作以综述,期望对化脓隐秘杆菌的致病机制及化脓隐秘杆菌病的防治等研究有所帮助。
1 溶血素的生物学特性化脓隐秘杆菌溶血素(Pyolysin,PLO)是化脓隐秘杆菌一个主要的致病因子。
PLO是由534个氨基酸组成的单链多肽,分子量为57.9 k Da。
若p lo基因发生插入失活,将导致 PLO的溶血活性丧失。
PLO作为一种外毒素,能够溶解多种动物的红细胞、免疫细胞,可使化脓隐秘杆菌在血琼脂上出现特异的β-溶血,并能引起试验动物皮肤坏死以及动物死亡;PLO对牛、羊多形核白细胞、鼠类腹膜巨噬细胞及袋鼠肾细胞具有细胞毒效应。
化脓性链球菌耐药与毒力基因研究
.722.中国抗生素杂志2019年6月第44卷第6期文章编号：1001-8689(2019)06-0722-05化脓性链球菌耐药与毒力基因研究郑黎黎1徐燕^张卉2安宁1杨平玲1(1日照市中心医院检验科，日照276800; 2日照市人民医院内分泌科，日照276800)摘要：目的调查一组70株化脓性链球菌耐药与毒力基因存在状况，以及菌株间的亲缘关系。
方法70株化脓性链球菌分 离自日照市中心医院2012—2017年急性扁桃体炎、急性咽炎患者的咽拭子标本。
5种抗菌药物敏感性试验为Kirby-Bauer法。
采 用聚合酶链反应(PCR)及序列分析的方法分析8种耐药基因和3种毒力基因。
检测结果作样本聚类分析(UPGMA法)。
结果70株 化脓性链球菌对青霉素、苯唑西林、万古霉素敏感性均达100.00%,对红霉素耐药率较高(94.29%)。
青霉素耐药基因均为阴性，大环内醋类耐药基因检出£^7«5和》!^/^基因，其中《7«5和/或/«£_/^阳性66株(94.29%)。
可移动遗传兀件标志基因;>1/7?/9/6检出率 高(94.29%)。
3种毒力基因均有较高的检出率：印>^58株(82.86%)、sagj68株(97.14%)、也64株(91.43%)。
样本聚类分析可见，70株化脓性链球菌分为A~N共14个分类单元，根据是否携带e/mS基因，可分为I、II二个群，I群9个分类单元均携带ermfl基 因，II群5个分类单元均不携带基因。
结论70株化脓性链球菌携带的大环内酯类耐药基因和me/zl，以及可移动遗传 元件标志基因是对红霉素产生耐药的重要原因。
年^、s/o等3种毒力基因是化脓性链球菌常见的毒力基因，推测 它们是化脓性链球菌感染导致感染灶局部炎症和坏死的原因。
关键词：化脓性链球菌；耐药；红霉素；可移动遗传元件；毒力；样本聚类分析中图分类号：R978.1 文献标志码：AInvestigation of drug resistance determinants and virulence factors inStreptococcus pyogenesZheng Li-li1，Xu Yan1，Zhang Hui2,An Ning1and Yang Ping-ling1(1 Departmnt of Clinical Laboratory, Rizhao Central Hospital, Rizhao 276800; 2 Department of Endocrine,People's Hospital of Rizhao, Rizhao 276800)Abstract Objective To investigate the distribution of resistant determinants and virulence factors in 70 Streptococcus pyogenes(S. pyogenes)and their phylogenetics.Methods From 2012 to 2017, 70 5.pyogenes were collected from throat swab specimens from patients with acute tonsillitis and acute pharyngitis in Rizhao Central Hospital.Antimicrobial susceptibility test of five kinds of antimicrobial agents were performed by the Kirby-Bauer method.Then,eight kinds of resistant determinants and two kinds of virulence factors were analyzed by PCR.Finally, resistant determinants were used as molecular markers to perform the sample cluster analysis(UPGMA).Results70 S. pyogenes were susceptible to penicillin,oxacillin,and vancomycin,and had high resistant rate to erythromycin (94.29%). Resistant genes to penicillin were all negative,ermB and mefA were positive 66 strains (94.29%), which were resistant genes to macrolide.Positive rates of genetic markers of intTN916were high(94.29%). Moreover,three virulent genes were positive:spyA in58 strains(82.86%) of,sagA in68 strains(97.14%), and slo in64 strains(91.43%). The sample cluster analysis showed that70 S. pyogenes could be divided into 14 operational taxonomic units(OTUs), and could be divided into two groups:Group I and II depending on ermB.The gene ermB was positive in nine OTUs 收稿日期：2018-06-28作者简介：郑黎黎，女，生于1978年，学士，主管检验师，E-mail: 565733089@•通讯作者，E-mail: wftncxinglin@化脓性链球菌耐药与毒力基因研宄郑黎黎等.723 . in group I,while ermB was negative in five OTUs in group II.Conclusion Resistant determinants against mrolide,ermBand mefA,as well as genetic markers of intTN916played a key role in resistance to erythromycin in100 ampicillin resistant S.flexneri.Three virulence genes spyA, sagA,and slo are common virulence genes of S. pyogenes.It is speculated that thesethree virulence genes are the causes of local inflammation and necrosis caused by S. pyogenes infections.Key words Streptococcus pyogenes-,Resistance;Erythromycin;Mobile genetic element;Virulence;Samplecluster analysis化脓性链球菌亦称A链 球菌群(group A streptococci)是急性扁桃体炎、急性 咽炎重要病原菌之一。
牛感染化脓隐秘杆菌引发肺炎的诊治
构的的短杆菌ꎬ广泛存在于家畜黏膜表面ꎬ是较为
常见的机会性致病菌ꎬ溶血素是其主要的毒力因
子ꎬ可引起病牛多种器官出血和化脓性感染ꎬ造成
５. １ 牛发病初期ꎬ根据临床表现的高热、血尿、拉
稀、消瘦等症状误诊为牛巴贝斯虫病进行治疗ꎬ１
次量肌注三氮脒 ５ｍｇ / ｋｇ ＋ 止血敏 １０ｍＬ / 支＊２ 支ꎬ
辅于 复 方 氨 基 比 林 ０ １ｍＬ / ｋｇ ＋ 头 孢 噻 呋 钠
敏感
敏感
敏感
耐药
敏感
敏感
药物名称
诺氟沙星
头孢噻肟
多粘菌素 Ｂ
氧氟沙星
强力霉素
复方新诺明
林可霉素
抑菌圈
结果判定
直径
２１
１２
１３
２６
１５
１０
０
２５７
敏感
中敏
中敏
敏感
中敏
中敏
耐药
和液态宝等进行辅助治疗ꎬ治疗 ５ 天后ꎬ病牛食欲、
粪便等基本恢复正常ꎬ精神状态逐渐恢复ꎮ
６ 分析与讨论
６. １ 化脓隐秘杆菌是一种革兰氏阳性不含孢子结
眼结膜发黄ꎬ咳喘明显ꎬ张口呼吸ꎬ呼吸音粗ꎬ有啰
持续用药后患牛痊愈ꎮ 现将发病经过ꎬ实验室诊
音ꎬ有脓性鼻黏液流出ꎬ体况消瘦ꎬ关节肿胀ꎬ尿液
断ꎬ治疗情况报告如下ꎬ以期为有效防治化脓隐秘
带血ꎬ卧多站立少ꎬ食欲废绝ꎮ
杆菌病提供参考ꎮ
３ 剖检病变
１ 发病情况
２０１８ 年 １０ 月中下旬ꎬ南宁市某牛场因鲜草供
２０１８ 年 １０ 月南宁市郊某规模牛场有 ４ 头牛发病ꎬ
被误诊为牛巴贝斯虫病进行治疗ꎮ １２ 月患牛再次
发病ꎬ后经临床与实验室检查确诊为化脓隐秘杆菌
常见的机会性致病菌ꎬ溶血素是其主要的毒力因
子ꎬ可引起病牛多种器官出血和化脓性感染ꎬ造成
５. １ 牛发病初期ꎬ根据临床表现的高热、血尿、拉
稀、消瘦等症状误诊为牛巴贝斯虫病进行治疗ꎬ１
次量肌注三氮脒 ５ｍｇ / ｋｇ ＋ 止血敏 １０ｍＬ / 支＊２ 支ꎬ
辅于 复 方 氨 基 比 林 ０ １ｍＬ / ｋｇ ＋ 头 孢 噻 呋 钠
敏感
敏感
敏感
耐药
敏感
敏感
药物名称
诺氟沙星
头孢噻肟
多粘菌素 Ｂ
氧氟沙星
强力霉素
复方新诺明
林可霉素
抑菌圈
结果判定
直径
２１
１２
１３
２６
１５
１０
０
２５７
敏感
中敏
中敏
敏感
中敏
中敏
耐药
和液态宝等进行辅助治疗ꎬ治疗 ５ 天后ꎬ病牛食欲、
粪便等基本恢复正常ꎬ精神状态逐渐恢复ꎮ
６ 分析与讨论
６. １ 化脓隐秘杆菌是一种革兰氏阳性不含孢子结
眼结膜发黄ꎬ咳喘明显ꎬ张口呼吸ꎬ呼吸音粗ꎬ有啰
持续用药后患牛痊愈ꎮ 现将发病经过ꎬ实验室诊
音ꎬ有脓性鼻黏液流出ꎬ体况消瘦ꎬ关节肿胀ꎬ尿液
断ꎬ治疗情况报告如下ꎬ以期为有效防治化脓隐秘
带血ꎬ卧多站立少ꎬ食欲废绝ꎮ
杆菌病提供参考ꎮ
３ 剖检病变
１ 发病情况
２０１８ 年 １０ 月中下旬ꎬ南宁市某牛场因鲜草供
２０１８ 年 １０ 月南宁市郊某规模牛场有 ４ 头牛发病ꎬ
被误诊为牛巴贝斯虫病进行治疗ꎮ １２ 月患牛再次
发病ꎬ后经临床与实验室检查确诊为化脓隐秘杆菌
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化脓隐秘杆菌毒力因子的研究进展郭文洁,赵敬翠,刘耀川,朱竟赫,刘明春(沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁沈阳110161)中图分类号:S852.61 文献标识码:A 文章编号:052926005(2010)0120052202 化脓隐秘杆菌(A rcanobacterium pyogenes)又名化脓放线菌或化脓棒状杆菌,为革兰染色阳性的短棒状杆菌,普遍存在于牛、羊、猪和其他重要经济动物的黏膜上[1],是一种条件性致病菌。
化脓隐秘杆菌可在家畜间广泛传播,导致广泛多样的皮肤、内脏器官和关节的非特异性化脓性感染,如急性化脓性乳房炎、慢性脓肿性乳房炎、关节炎、心内膜炎、肝脓肿、子宫炎以及流产和不孕等,给养殖业带来较大的经济损失。
目前已发现的化脓隐秘杆菌毒力因子有4类,分别为化脓隐秘杆菌溶血素(PLO)、胶原结合蛋白(CbpA)、神经氨酸酶(Nan)及菌毛合成蛋白(Fim)。
以下分别对各类毒力因子的研究现状做一综述,期望对化脓隐秘杆菌引起的感染性疾病的防治有所帮助。
1 化脓隐秘杆菌的毒力因子1.1 溶血素 化脓隐秘杆菌能产生一种溶血素(Pyol ysi n)即PLO,分子量为57.9kDa,由plo基因编码。
plo基因含1605个碱基。
若plo基因发生插入失活,将导致PLO的溶血活性丧失。
化脓隐秘杆菌溶血素是一种外毒素,能够溶解多种动物的红细胞、免疫细胞,并引起试验动物的皮肤坏死以及动物的死亡。
PLO还呈现出对牛多形核粒细胞和袋鼠肾细胞的细胞毒性效应。
PLO被认为具有氧化稳定性,并且具有胆固醇依赖性。
由于在自然感染和人工感染动物的血浆中都发现了抗溶血素抗体,说明它能够在活体内表达并具有免疫原性。
Billington S J等[2]于1997年研究发现,假设组织产生单独的溶血素,重组PLO的未纯化特异性抗体能完全中和化脓隐秘杆菌的溶血活性;此外,这些抗体还能够被动地保护小鼠防御化脓隐秘杆菌的致命性攻击。
Jo st B H等[3]于1999年应用经甲醛灭活的重组体PLO对小鼠进行预防接种,发现其可保护小鼠免受腹膜内化脓隐秘杆菌的攻击;并于2003年发现了3种类毒素即H IS2PLO.F(497)、收稿日期:2009201212基金项目:国家自然科学基金(30972214);辽宁省自然科学基金(20082126);辽宁省教育厅科学研究计划(2008641)作者简介:郭文洁(19832),女,硕士生,研究方向为兽医药理学与毒理学,E2mail:gwj0825@通讯作者:刘明春,E2mail:liumingchun@ HIS2PLO.Delta P(499)和HIS2PLO.A(522),均可用于小鼠的被动免疫,且这3种物质不具有溶血活性,因此无需灭活,进而实现了对化脓隐秘杆菌病的免疫预防[4]。
研究还发现PLO是巯基活化溶细胞素家族的成员,其结构有30%～40%与许多革兰阳性菌产生的巯基活化溶血素相同。
但PLO与高度保守的巯基活化溶细胞素有所不同,特别是巯基活化必需的半胱氨酸残基被丙氨酸所取代。
在诱变作用方面, PLO中的丙氨酸残基与半胱氨酸残基相比不具有巯基活化作用,进而导致毒素局部构象的差异。
1.2 胶原结合蛋白 胶原结合蛋白(collagen2 binding protein,CbpA)是在化脓隐秘杆菌中发现的第一种粘附素,它是一种蛋白,存在于细菌表面。
Paula A E等[5]研究发现化脓隐秘杆菌的神经氨酸酶缺乏型突变体只是减少了对宿主细胞的粘附,并没有丧失粘附活性,进而应用Far Western blotting方法研究发现了CbpA蛋白。
编码CbpA的基因为cbpA,含有3500个碱基,表达产物为124.7kDa。
经克隆和序列分析证实CbpA为典型的细胞表面粘附素家族成员。
CbpA蛋白包含有一个N2末端的配体结合区域(即A区域)和一个C2末端的重复区域(即B区域)。
CbpA的主要作用是连接胶原蛋白,促进细菌对宿主细胞的粘附,从而增强细菌的侵袭力,提高其毒力作用。
6个组氨酸标记的重组体CbpA(HIS2 CbpA)能够与I、II和IV型胶原蛋白结合,但不表现纤维蛋白连接活性。
另外,CbpA还可促进化脓隐秘杆菌与HeLa细胞株、3T6细胞系的粘附,敲除cbpA基因后其粘附力分别为原来的38.2%和57.0%。
HIS2CbpA对化脓隐秘杆菌粘附性的调节具有剂量依赖性,且cbpA基因仅存在于48%的化脓隐秘杆菌中。
因此,CbpA虽然对化脓隐秘杆菌的粘附性产生一定的影响,但并不如神经氨酸酶强[5]。
最新研究表明,抗Cbp A的抗体能够有效抑制CbpA的聚集及其对胶原蛋白的粘附[6]。
1.3 神经氨酸酶 目前,在化脓隐秘杆菌中发现的神经氨酸酶(neuraminidase,Nan)有两种,即Nan H 和NanP,分别由nan H和nan P编码。
Nan具有多种毒力作用,能够分解宿主细胞的唾液酸作为碳源,促进其在低养分条件下的生长;降低膜表面黏液的25中国兽医杂志2010年(第46卷)第1期 Chinese Journal of Veterinary Medicine 粘滞性,便于细菌潜入深层组织;可分解蛋白质如IgA,与宿主防御反应有关;能够增强细菌对宿主的粘附力、聚集力和感染力。
nan H基因含有3009个碱基,编码107kDa的Nan H蛋白。
Nan H与多种细菌产生的Nan表现出相似性。
Nan H只存在于化脓隐秘杆菌的细胞壁。
nan H基因的插入缺失将导致Nan的活性降低,但并不会失活。
这说明化脓隐秘杆菌还可能产生另外一种Nan。
nan P基因由nan H基因产生的突变体形成,含有5112个碱基,编码的NanP为186.8 kDa。
化脓隐秘杆菌BBR1中nan P基因的插入缺失导致Nan的活性降低,但并不会失活;而如果是nan H基因的突变株发生nan P基因的插入缺失,则将导致Nan活性完全丧失。
与Nan H一样,NanP 也存在于化脓隐秘杆菌的细胞壁;但二者不同的是在所有的菌株中均可检测到Nan H,而NanP只在64.2%的菌株中检测到[7]。
1.4 菌毛合成蛋白 对各种菌毛合成蛋白具体功能的研究,以大肠杆菌最为详尽。
而有关化脓隐秘杆菌菌毛的报道较少,仅见近期报道发现了4种参与菌毛合成的蛋白,分别为FimA、FimC、FimE和Fim G。
这4种蛋白分别由f im A、f i m C、f i m E和f i m G基因编码。
研究发现,几乎所有菌株都表达f i mA基因,f i m E基因存在于98%的菌株中,而f i m C和f im G基因仅存在于67%的菌株中[8]。
但对各种蛋白具体作用机理的研究还不深入,仅知其在细菌粘附中起着重要的作用。
1.5 其他毒力因子 在对化脓隐秘杆菌致病机理的研究中发现,除上述4类毒力因子外,可能还存在其他毒力因子,并且可能与其致病力有关[9]。
如纤维蛋白原结合蛋白(fibrinogen2binding protein)能够与纤维蛋白原结合,并且通过与多形核嗜中性白细胞(PMNs)相互作用促进吞噬;纤连蛋白结合蛋白(Fibronectin2bind2 ing protein)能够与纤连蛋白结合,促进粘连。
另外,化脓隐秘杆菌还可能分泌多种酶,来分解宿主细胞为其自身提供养分:(1)DNA酶,可分解宿主核苷酸,使之成为自身的营养物质。
(2)蛋白酶(Proteases),可分解宿主蛋白质,释放氨基酸作为营养物质;可分解蛋白质如Ig A,与宿主防御反应有关。
但对这几种毒力因子的研究还不深入,其编码基因以及具体作用还有待进一步研究和确定。
2 影响化脓隐秘杆菌毒力因子作用的因素Silva E等[8]应用BOX2PCR技术,对分离自正常产母牛和患临床型子宫炎母牛的化脓隐秘杆菌进行了基因鉴定,研究影响疾病发生发展的因素,并且对化脓隐秘杆菌产生的四大类8种毒力因子(PLO、CbpA、Nan H、NanP、FimA、FimC、FimE、Fim G)进行了筛选。
结果表明,在正常产母牛和患子宫炎母牛体内分离到的化脓隐秘杆菌中,8种毒力因子的检出情况无明显差异,这提示我们毒力因子在各菌株中的存在与否,不一定是该菌引起临床型子宫炎的决定因素。
由此可见,各种毒力因子基因的存在与否、种类如何并不能直接决定化脓隐秘杆菌的毒力,而其致病力要受到宿主的内在因素、与其他病原菌的协同作用以及各种毒力因子的差异性表达等多种因素的影响。
正是这些因素的共同作用决定了化脓隐秘杆菌的致病力。
3 小结目前对化脓隐秘杆菌毒力因子的研究还不很全面,对某些已发现的毒力因子的作用机理的阐述也还不够明确。
例如菌毛合成蛋白的研究还刚刚处于起步阶段;已经发现了结合胶原蛋白的CbpA,但是否存在结合纤维蛋白的结构等还有待于进一步研究。
此外,研究还发现化脓隐秘杆菌具有侵入上皮细胞和在巨噬细胞内存活的能力,但其机理还未阐明[9],以及生物被膜的形成在其感染过程中的作用等都有待于进一步研究。
对化脓隐秘杆菌毒力因子的深入研究,必将为化脓隐秘杆菌引起的感染性疾病的防治提供理论依据。
参考文献:[1] Queen C,Ward A C S,Hunter D L.Bacteria isolated fromnasal and tonsillar samples of clinically healthy Rocky Mountain bighorn and domestic sheep[J].Wildl Dis,1994,30(1):127. [2] Billington S J,Jost B H,Cuevas W A,et al.The A rcanobac2teri um(A ctinom yces)p yogenes hemolysin,pyolysin,is a no2 vel member of t he t hiolactivated cytolysin family[J].Bacteri2 ol,1997,179(19):610026106.[3] Jost B H,Songer J G,Billington S J.An A rcanobacteri um(A ctinom yces)p yogenes mutant deficient in production of t hepore2forming cytolysin pyolysin has reduced virulence[J].In2 fect Immun,1999,67(4):172321728.[4] Jost B H,Trinh H T,Songer J G,et al.Immunization wit hgenetic toxoids of t he A rcanobacteri um p yogenes cholesterol2 dependent cytolysin,pyolysin,protect s mice against infection [J].Infect Immun,2003,71(5):296622969.[5] Paula A E,Billington S J,Malen A L,et al.The A rcanobac2teri um p yogenes Collagen2Binding Protein,CbpA,Promotes Adhesion to Host Cells[J].Infect Immun,2003,71(8): 436824374.[6] Pietrocola G,Valtulina V,Rindi S,et al.Functional andstructural properties of CbpA,a collagen2binding protein fromA rcanobacteri um p yogenes[J].Microbiology,2007,153(10):338023389.[7] Jost B H,Songer J G,Billington S J.Identification of a secondA rcanobacteri um p yogenes neuraminidase and involvement ofneuraminidase activity in host cell adhesion[J].Infect Immun, 2002,70(3):110621112.[8] Silva E,Gaiv o M,Leit o S,et al.Genomic characterizationof A rcanobacteri um p yogenes isolates recovered from t he ute2 rus of dairy cows wit h normal puerperium or clinical metritis [J].Vet Microbiol,2008,132(122):1112118.[9] Jost B H,Billington S J.A rcanobacteri um p yogenes:molecu2lar pat hogenesis of an animal opportunist[J].Antonie van Leeuwenhoek,2005,88(2):872102.35 Chinese Journal of Veterinary Medicine 中国兽医杂志2010年(第46卷)第1期。