大肠杆菌毒力因子研究进展
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木糖对大肠杆菌感染的抑制作用研究大肠杆菌(Escherichia coli)是人类和动物肠道中常见的一种细菌,尽管在正常情况下它是人体的共生菌,但某些毒力大肠杆菌株可以引起严重的感染,并导致肠胃道疾病。
因此,寻找有效的抑制大肠杆菌感染的方法具有重要的临床意义。
最近的研究表明,木糖(xylitol)作为一种天然产物,可能具有抑制大肠杆菌感染的作用。
本文将探讨木糖对大肠杆菌感染的抑制作用的研究进展。
首先,研究表明,木糖可以抑制大肠杆菌的生长。
一项实验结果显示,在添加木糖的培养基中,大肠杆菌的生长速度明显减慢,并且最终浓度也明显降低。
这可以归因于木糖的特殊化学结构,使其能够干扰大肠杆菌的生理功能,导致其生长受到抑制。
此外,研究还发现,木糖对大肠杆菌的影响在不同菌株之间具有一定的差异性,这表明木糖可能具有一种菌株选择性的抑制作用。
其次,木糖还可以干扰大肠杆菌的黏附能力。
大肠杆菌感染的一个重要步骤是其在肠道上皮细胞表面的黏附。
实验研究发现,木糖能够降低大肠杆菌与肠道上皮细胞的黏附能力,从而减少感染的机会。
这可能是因为木糖可以和大肠杆菌表面的纤毛结构发生相互作用,导致纤毛破坏或结构改变,从而使大肠杆菌无法有效地与上皮细胞结合。
此外,木糖还具有抑制大肠杆菌产生毒性因子的作用。
大肠杆菌感染会引起一系列的毒素释放,这些毒素对宿主细胞和免疫系统都具有破坏性。
研究发现,木糖可以显著降低大肠杆菌毒力因子的产生。
一种可能的机制是木糖干扰了一些基因的表达,从而影响了大肠杆菌产生毒力因子的能力。
除此之外,木糖还具有抑制大肠杆菌的生物膜形成能力。
大肠杆菌生物膜是一种由多种细菌组成的复杂结构,可以保护细菌不受外界环境的影响,增加其抗生素的耐受性。
研究发现,木糖能够干扰大肠杆菌生物膜的形成过程,降低生物膜的稳定性,从而使大肠杆菌更容易受到抗生素的影响。
综上所述,木糖具有显著的抑制大肠杆菌感染的作用。
它可以通过抑制大肠杆菌的生长、干扰黏附能力、抑制毒性因子的产生以及抑制生物膜的形成等方面来发挥作用。
大肠杆菌毒力基因转录组概述及解释说明引言部分内容如下:大肠杆菌(Escherichia coli)是一种常见的革兰氏阴性菌,广泛存在于自然界中。
虽然大肠杆菌通常被认为是人和动物的共生菌,但某些毒力菌株却可能引发严重的疾病。
这些毒力菌株携带着一系列的毒力基因,这些基因在细菌所致疾病的发展过程中发挥着重要作用。
本文旨在综述并解释大肠杆菌毒力基因及其转录组相关知识。
首先,我们将对大肠杆菌毒力基因进行定义、分类和作用机制等方面进行概述。
随后,我们将介绍大肠杆菌转录组研究的概念、原理以及相关方法与技术发展。
最后,我们将详细阐述转录组在大肠杆菌毒力基因研究中的作用和意义。
通过研究大肠杆菌转录组数据,我们可以揭示与毒力基因表达调控有关的网络和通路。
这有助于深入了解大肠杆菌所引发疾病的发病机制。
此外,转录组研究还能够预测和鉴定新的毒力基因候选者,为进一步的实验研究提供有价值的指导。
尤其值得一提的是,转录组研究对于开发相关的疫苗和治疗策略具有重要意义。
通过深入了解毒力基因及其调控机制,我们可以寻找到干扰这些机制的方法,为新型药物和防治策略的发展提供理论依据。
然而,虽然大肠杆菌转录组研究在毒力基因领域中具有巨大潜力,但目前仍面临着挑战与限制。
例如,在数据分析过程中可能存在一些技术问题和误差。
此外,对于大肠杆菌复杂生态系统中转录组网络整体功能的理解仍需进一步深入。
总之,通过综合分析与讨论大肠杆菌毒力基因与转录组相关内容,并探讨其作用和意义,旨在为更好地理解大肠杆菌致病机制以及开发相应治疗策略提供参考。
本文将总结当前的研究进展,并对大肠杆菌毒力基因转录组研究的未来发展方向进行展望,同时也探讨了该领域目前存在的挑战和限制。
2. 大肠杆菌毒力基因:2.1 毒力基因的定义与分类:大肠杆菌是一种广泛存在于自然界中的细菌,其中一部分菌株具有致病性。
致病性大肠杆菌通常通过其特定的毒力因子对宿主产生危害。
这些毒力因子被称为大肠杆菌毒力基因。
犬源大肠杆菌部分生物学特性研究及喹诺酮类耐药基因检测犬源大肠杆菌部分生物学特性研究及喹诺酮类耐药基因检测引言犬源大肠杆菌是一种常见的动物致病菌。
近年来,其导致的感染越来越普遍,并出现了一些耐药菌株的情况。
了解犬源大肠杆菌的生物学特性以及喹诺酮类抗生素耐药性的形成机制,对于犬源大肠杆菌感染的防控具有重要意义。
本文旨在综述犬源大肠杆菌部分生物学特性的研究,并介绍喹诺酮类耐药基因的检测方法及相关研究进展。
一、犬源大肠杆菌的生物学特性犬源大肠杆菌是一种革兰氏阴性杆菌,属于大肠杆菌属。
它是一种厌氧菌,生长最适温度为37℃。
犬源大肠杆菌能够产生外毒素,通过侵袭性粘附蛋白以及胶原酶等因子,致使宿主组织受损并导致感染。
二、喹诺酮类抗生素耐药性的形成机制喹诺酮类抗生素是一类广谱抗生素,被广泛应用于临床。
然而,由于滥用和不合理使用,犬源大肠杆菌等细菌开始出现对喹诺酮类抗生素的耐药性。
喹诺酮类耐药性的主要机制包括药物的靶标突变、药物外排泵的上调以及耐药负荷基因的水平变异等。
这些机制共同导致了犬源大肠杆菌的耐药性的产生和传播。
三、喹诺酮类耐药基因的检测方法为了及时监测犬源大肠杆菌的耐药性,需对其喹诺酮类耐药基因进行检测。
目前常用的检测方法主要包括聚合酶链反应(PCR)和核酸测序法。
PCR是一种通过扩增特定DNA片段进行检测的方法,可以快速而准确地确定耐药基因的存在。
核酸测序法则可以进一步确认扩增产物的序列,从而获得更全面的信息。
四、相关研究进展研究人员对犬源大肠杆菌的生物学特性及喹诺酮类抗生素耐药性进行了广泛的研究。
一项研究发现,犬源大肠杆菌的肠毒力因子存在差异,不同菌株对宿主的侵袭性也有所不同,这可能与不同的基因型有关。
另一项研究发现,犬源大肠杆菌的耐药性主要与针对喹诺酮类抗生素的负荷基因的存在有关,这为喹诺酮类抗生素耐药基因的检测提供了重要参考。
结论犬源大肠杆菌的生物学特性对于深入了解其致病机制具有重要意义。
喹诺酮类抗生素耐药性的形成机制及相关的耐药基因的检测方法是防控犬源大肠杆菌感染的关键。
大肠埃希氏菌生化鉴定结果大肠埃希氏菌(Escherichia coli)是一种常见的细菌,可以引起多种感染性疾病,包括腹泻、尿路感染和食物中毒等。
鉴定大肠埃希氏菌的生化特征可以帮助确定病原菌的身份以及其潜在的耐药性和毒力因子。
本次实验目的是对一株致病性大肠埃希氏菌样本进行生化鉴定,以确认其菌株的性质和特征。
首先,我们进行了气体产生实验。
在Triple Sugar Iron Agar(TSI)培养基中,观察到菌落周围发生了气体产生,此结果表明该菌株具有产气性。
产气性通常意味着大肠杆菌等需要葡萄糖产生酸,进而分解产生气体的细菌。
其次,我们进行了甲烷发酵试验。
在Methyl Red(MR)试剂中,当菌液发酵产酸时,溶液颜色由黄色变成红色。
然而,该菌株在MR试剂中没有产生红色反应,这表明它无法通过甲烷发酵产酸。
这一结果与典型的大肠杆菌不同,因为大肠杆菌通常可以通过此途径产酸。
进一步,我们进行了亮氨酸脱氨酶试验。
使用亮氨酸脱氨酶(LDC)培养基,如果菌株具有亮氨酸脱氨酶活性,菌液会变色。
然而,我们观察到该菌株在培养基中没有出现任何颜色变化,这表明它不具备亮氨酸脱氨酶活性。
亮氨酸脱氨酶活性通常是大肠杆菌的典型特征之一。
此外,我们还进行了尿素酶试验。
使用尿素平板培养基,如果菌株具有尿素酶活性,培养基颜色将由黄色变为粉红色。
然而,我们观察到该菌株在培养基上未显示出任何颜色变化。
这暗示着该菌株可能缺乏尿素酶活性,与大肠杆菌的典型特征不同。
最后,我们进行了青霉素酶试验。
使用青霉素酶试纸进行反应检测,在试纸上出现蓝色点状斑点表示菌株具有青霉素酶活性。
而对于这个菌株,我们观察到在试纸上没有出现蓝色斑点。
这意味着该菌株可能对青霉素类药物敏感,这对于抗生素选择治疗提供了重要信息。
综上所述,通过对致病性大肠埃希氏菌样本进行生化鉴定,我们发现该菌株具有产气性,但与典型的大肠杆菌不同,它不表现出甲烷发酵、亮氨酸脱氨酶和尿素酶活性。
产志贺毒素大肠杆菌流行病学及主要毒力因子研究进展旷代;潘海建;杨筱薇;李赞阳;张建民【摘要】产志贺毒素大肠杆菌(Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC)是一类能引起包括水样腹泻、出血性结肠炎、尿毒综合症等一系列人体疾病的人畜共患肠道致病菌,其感染在世界范围内包括中国都有过暴发流行.文章阐述了STECO157血清型和非O157血清型的分布特征及流行趋势,同时还对该病的主要毒力因子进行了综述,以期为该病的防控提供科学依据.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2013(040)008【总页数】5页(P180-184)【关键词】产志贺毒素大肠杆菌;流行病学;毒力因子【作者】旷代;潘海建;杨筱薇;李赞阳;张建民【作者单位】上海交通大学农业与生物学院,上海200240;华南农业大学兽医学院,广东广州 510642;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】S852.61产志贺毒素大肠杆菌(Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC)是一种人畜共患肠道致病菌,能产生志贺毒素并引起水样腹泻(watery diarr hea)、出血性肠炎(he morr hagic coltis,HC)、血栓性血小板紫癜(TTP)和溶血性尿毒综合症(hemol ytic-uremic syndr o me,HUS)等一系列严重的疾病甚至死亡。
O157型是STEC中致病力最强、流行趋势最广及发病率最高的血清型,同时近年来非O157血清型引起的食物中毒也持续上升,应该引起警惕。
目前世界范围内对STEC仍缺乏有效的控制手段,研究正处在初步阶段,作者主要就其流行病学理论和主要毒力因子致病机制的相关研究进展作一简要综述。
大肠杆菌的毒力基因包括黏附素基因(K88、K99、987P、F41、F18)、毒素基因(Stx1、Stx2、Sta、Stb、LT)、溶血素(HylA)、HPI毒力岛(FyuA、irp2)和Lee毒力岛(eaeA)等。
其中,黏附素基因是介导细菌与靶细胞相结合的蛋白质,能够使细菌快速突破一道道屏障并直接感染机体。
毒素基因则分为不耐热肠毒素和耐热肠毒素,它们由位于质粒上的三种毒力基因编码。
另外,大肠杆菌在人的尿道、体液和血液中可使iroN的表达增强,UPEC536株的iroBCDEN基因簇定位于III毒力岛上,有研究者认为iroN可增强大肠杆菌苯磷二酚铁结合性复合物-肠菌素的铁摄取能力。
除此之外,还有气杆菌素、耶尔森菌强毒力岛等毒力因子。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
病原微生物毒力因子的分子生物学研究病原微生物是我们身体内的潜在杀手,它们潜伏在我们身体中,不断繁殖并产生许多毒力因子,影响我们的健康。
病原微生物的毒力因子是什么?如何对其进行分子生物学研究?本文将探讨这些问题。
什么是病原微生物的毒力因子?病原微生物是一类能够引起疾病的微生物,包括细菌、病毒、真菌等。
它们通过不同的途径进入我们的身体,如通过呼吸道、消化道、皮肤等。
这些病原微生物凭借着其特有的毒力因子,侵入人体后对我们身体造成了严重的危害。
那么,什么是病原微生物的毒力因子呢?简单来说,这些毒力因子是病原微生物中能造成疾病的分子,它们具有强大的毒性和病原性,对人类健康造成了巨大的威胁。
例如,大肠杆菌可以通过毒素进入人体,引起严重的食物中毒,炭疽芽胞杆菌则可以通过分泌毒素杀死宿主细胞,引起严重的炭疽病等等。
病原微生物的毒力因子有哪些?这些分子是如何作用的?病原微生物的毒力因子包括若干种蛋白质、碳水化合物、核酸和小分子化合物等。
这些物质都具有强大的毒性和病原性,能够对人体造成不同程度的危害。
下面我们逐一讨论一下这些毒力因子的特性以及它们对人体的影响。
1. 毒素毒素是一类分泌性或非分泌性的蛋白质,可以通过细胞外释放到它们的宿主体内,对宿主造成严重伤害。
细菌内毒素和外毒素是最常见的两种毒素。
内毒素是细胞壁分解后释放的脂多糖,可以引起发热、休克等症状;外毒素则是细胞外依靠分泌色素杆菌等外毒素分泌系统来释放的蛋白质,可以对多种细胞进行毒性作用,毒性种类和作用机制各异。
2. 细胞壁病原微生物细胞壁是由多种生物大分子构成的。
其中,细胞壁的的成分和结构决定了该微生物对抗抗生素的效力和公害力。
比如,革兰阳性菌细胞壁含有和革兰阴性菌不同的酸性聚糖以及肽聚糖,肽聚糖能够锁住抗生素分子,防止抗生素到达细胞内部。
3. 类膜表面类膜是由脂质、蛋白和脂肪酸组成的一种相对稳定的膜。
表面膜对病原微生物的存活具有重要作用。
例如,链球菌的膜上蛋白G可以结合宿主血清中的IgG 抗体,抑制感染所需的宿主免疫反应。
X u m u s h o u y i一、猪大肠杆菌病诊治方式的基本概述在当前辽宁省生猪养殖规模和养猪数量不断扩增的产业时代背景下,如何有效地提高养殖质量和养殖效益成为了当前基层产业机构和养殖用户的核心发展方向,尤其是自一八年猪瘟以后,生猪养殖更是受到了社会乃至国家的高度重视,而猪大肠杆菌病的病原体为致病性大肠杆菌,这种杆菌是寄居在人体和动物肠道的寄居菌,在正常情况下它是构成肠道菌群的重要部分,并不会发病,但是当机体免疫力不断下降时,它就会侵入肠组织,导致猪大肠杆菌病的发生,从某方面而言这种疾病是现下生猪常见疾病的一种,具体而言其表现精神状态不良、食欲下降以及生长机能缓慢等,严重者还会导致生猪的大面积死亡,给基层产业机构和养殖户造成巨大的损失,为此对其进行科学合理的诊断是当下基层产业机构的核心发展方向,具体而言其常见诊断方式有:!、临床诊断通过上述分析可知,在当前生猪养殖过程中,猪大肠杆菌病在临床上的表现主要有—仔猪黄痢、仔猪白痢及猪水肿病,从某方面而言不同的疾病表象其在临床上的表现也不尽相同,故此为从根本上有效地提高治疗质量和治疗效率,将生猪日龄和临床表现进行综合分析是极为必要的:(!)仔猪黄痢通常而言,在仔猪出生一周以内发生猪大肠杆菌病也被称之为仔猪黄痢,究其原因主要是因为仔猪拉黄色水样粪便,除了上述表象外其临床表现还有内含凝乳小片、顺肛门流下,严重时仔猪身体消瘦、不进食,最后衰竭而亡。
(")仔猪白痢经大量调研数据分析可知,仔猪黄痢被称之为早期性大肠杆菌病,而至于迟发性大肠杆菌病指的是仔猪白痢,即指的是在仔猪出生半个月到一个月内发生的猪大肠杆菌病,与仔猪黄痢相对应,仔猪白痢排出灰白色粥状粪便,除了上述表象外其临床表现还有食欲不振、下痢。
(#)猪水肿病通常来讲,猪水肿病又称大肠杆菌毒血症,其发病周期通常是在仔猪断奶之后,水肿是其在临床上的主要特征,具体部位主要集中于眼睑、脸部,当仔猪发生猪水肿病后,除了水肿上述表象外其临床表现还有食欲减少、肌肉震颤、不时抽搐等。
大肠杆菌的致病机制研究大肠杆菌是一种常见的细菌,它存在于人体的肠道中,并且对人体具有一定的作用。
但有些大肠杆菌并非无害,它们会引起一系列疾病,例如腹泻、发热、腹痛等。
那么,大肠杆菌是如何引起这些疾病的呢?本文将从大肠杆菌的致病机制入手,深入探究其引起疾病的原因和方式。
1. 大肠杆菌的致病机制大肠杆菌的致病机制主要与其毒力因子有关。
毒力因子是指能够影响细菌与宿主交互的生化和分子学因素,在大肠杆菌中包括下列几种:①菌毛:菌毛是大肠杆菌表面的细长蛋白质,它能够帮助大肠杆菌攀附在宿主肠道上。
②黏附因子:大肠杆菌表面还有一些黏附因子,它们能够与肠道表面的黏膜细胞结合,使细菌紧密地粘附在肠道表面。
③胶原酶:胶原酶是大肠杆菌的一种外泌酶,它能够降解宿主肠道的胶原蛋白,从而破坏肠道的结构和功能。
④毒素:大肠杆菌分泌多种毒素,包括肠毒素(enterotoxin)、细胞毒素(cytotoxin)和肾毒素(verotoxin)。
这些毒素能够破坏宿主肠道上皮细胞的结构和功能,引发不同的病理反应。
以上毒力因子可以参与不同类型的疾病的发生,例如:①肠道疾病:大肠杆菌感染可以引起腹泻、肚子痛等症状,这与肠毒素和其他刺激物质的作用有关。
菌毛和黏附因子能够帮助大肠杆菌粘附在肠道上,从而引起黏膜损伤和分泌物的增多。
肠毒素的分泌则会引起肠道水分和电解质的紊乱,导致腹泻和电解质失衡。
②尿路感染:大肠杆菌也可以引起尿路感染,这与其菌毛和胶原酶的作用有关。
菌毛能够帮助大肠杆菌附着在宿主尿道上皮细胞上,胶原酶则能够降解宿主的胶原蛋白,使得菌体更容易穿透宿主组织。
③敗血性疾病:大肠杆菌也可以引起敗血性疾病,这与细胞毒素的作用有关。
细胞毒素能够直接破坏宿主的白细胞和血管内皮细胞,导致血管渗漏和炎症反应。
2. 大肠杆菌的诊断和治疗大肠杆菌引起的疾病通常需要经过细菌培养和检测,以确诊病原菌的种类和数量。
对于肠道疾病,可以通过粪便培养来检测大肠杆菌的存在。
向敏,周源,胡修忠,等.致犊牛腹泻大肠杆菌毒力因子多重PCR 检测方法的建立[J ].中南农业科技,2024,45(1):28-30.犊牛大肠杆菌性腹泻是由产毒性大肠杆菌引起的新生犊牛的一种急性传染病,主要临床症状是腹泻脱水致死。
该病广泛分布于自然界,动物出生后可随乳汁进入胃肠道,成为条件性致病菌,新生犊牛当其抵抗力降低或发生消化障碍时,即可引发该病[1]。
该病一年四季均可发生,但以冬春两季多见,有时呈地方性流行。
多见于10日龄以内的犊牛,特别是1~3日龄的犊牛最易感,病犊牛表现为体温升高、腹泻、脱水、心力衰竭及中毒性休克,给养牛业造成严重的经济损失[2,3]。
肠致病性大肠杆菌(Escherichia coli )毒力因子主要包括肠毒素、黏附因子及志贺毒素等。
其中,肠毒素和黏附因子的作用最为重要[4],黏附因子可与易感宿主小肠黏膜上皮细胞上的特异性受体结合使菌体定居,不易被肠道内容物及肠道自身蠕动而排除,随后菌体大量繁殖并产生肠毒素,肠毒素可导致肠道上皮细胞电解质絮乱,进而引起腹泻症状[5,6]。
国外学者研究发现F17普遍存在于各种主要致病性大肠杆菌(ETEC 、EHEC 、STEC 、NTEC )中。
因此,本研究建立同时检测EAST1、FimH 、F17和STX1毒力基因的方法,并对临床送检病料经病原分离后进行了PCR 检测鉴定,以期为犊牛腹泻快速诊断提供有效的方法。
1材料与方法1.1菌株含有FimH 和F17的大肠杆菌、EAST1大肠杆菌以及STX1大肠杆菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌、巴氏杆菌菌株由武汉市农业科学院畜牧兽医研究所动物繁育与营养研究室鉴定和保存。
1.2主要试剂和仪器2xPCR Master Mix 、DL2000DNA Marker 均购自宝生物工程(大连)有限公司。
细菌基因组DNA 提取试剂盒购自天根生化科技(北京)有限公司。
PCR 仪购自美国ABI 公司,核酸电泳仪、凝胶成像系统均购自上海天能生物科技有限公司。
2020大肠杆菌的分型方法及其研究进展肠埃希氏菌是一种条件性致病菌,致病性的大肠埃希氏菌具有高度的传染性,会严重危害健康。
快速准确地测定大肠埃希氏菌的污染来源对有效缩小疫情影响范围极有帮助,从而避免对人类健康和经济贸易造成重大损失。
建立简便高效的分型方法是微生物溯源的关键,常见的大肠埃希氏菌分型方法可分为表型分型和分子分型,这些分型方法各有优劣,具有不同的适用范围。
大肠埃希氏菌(Escherichia coli,E. coli)又称大肠杆菌,属革兰氏阴性菌,于1885年首次被发现[1],是人和动物体内的正常寄居菌。
大肠埃希氏菌是一种条件致病菌,在正常情况下不致病,然而一些特殊血清型菌株可导致人或动物腹泻、腹痛甚至会产血性粪便,重症病例会并发溶血性的尿毒综合征以及血小板减少性紫癜[2-3]。
根据大肠埃希氏菌对人类的致病机理不同,可将其分为5种类型:.肠致病性大肠埃希氏菌(Enteropathogenic escherichia coli,EPEC).肠产毒性大肠埃希氏菌(Enterotoxigenic escherichia coli,ETEC).肠侵袭性大肠埃希氏菌(Enteroinvasive escherichia coli,EIEC).肠出血性大肠埃希氏菌(Enterohemorrhagic escherichia coli,EHEC) .肠集聚性大肠埃希氏菌(Enteroaggregative escherichia coli,EAEC) 大肠埃希氏菌的肠道传染具有比较广泛的特性,而食品在生产、包装及运输过程中极易感染此菌,进而引发传染性疾病[5]。
2018年6月,大肠埃希氏菌O157:H7污染生菜事件的暴发,影响了美国36个州,事件造成96人住院和5人死亡[6]。
2019年4月,美国的10个州暴发牛肉感染大肠埃希氏菌O103事件,导致177人感染,其中21人住院,涉事公司紧急召回了53 200磅牛肉[7]。
病原细菌的毒力因子研究病原细菌是一类可引起多种疾病的微生物,其毒力因子是导致感染和疾病发生的重要因素之一。
对病原细菌毒力因子的深入研究,不仅有助于疾病的预防和治疗,更可为新型药物和疫苗的研发提供重要参考。
一、什么是病原细菌毒力因子病原细菌毒力因子是指在感染过程中,病原细菌所释放出的各种能够引起宿主细胞和组织受损的物质,包括毒素、酶、细胞壁组分、蛋白质等。
对于某些病原细菌而言,毒力因子的存在与否会决定是否具有致病性。
二、病原细菌毒力因子的分类病原细菌毒力因子可分为三类,包括细菌因子、外毒素和内毒素。
1、细菌因子细菌因子是指由细菌本身产生的毒力分子,如LPS、flagellin、细胞壁分解产物等。
2、外毒素外毒素是指在细菌细胞外由病原菌合成并分泌的毒素,如破伤风毒素、百日咳毒素等。
3、内毒素内毒素是一类存在于细菌细胞内的高度毒性的成分,它是由病原菌死亡后释放出的内毒素、脂多糖和蛋白聚糖等结合而成的物质。
可引起细胞损伤、过敏反应、内分泌和代谢异常等病症。
三、病原细菌毒力因子的研究现状病原细菌毒力因子的研究是现代分子生物学的一个重要领域,近年来得到了广泛的关注和研究。
目前,研究人员通过基因克隆、蛋白质分析和仿生学等技术手段,逐渐揭示出了病原细菌毒力因子的作用机制和致病途径。
例如,大肠杆菌毒力因子组合疫苗(ECV)就是由多种毒力因子基因组成的重组疫苗。
该疫苗通过基因工程技术将多个大肠杆菌毒力因子的基因组合在一起,形成一个新的基因序列,然后用重组蛋白、基因工程等概念制备而成,具有广谱、高效、安全性好等优点。
近年来,该疫苗已被应用于动物饲料、水产养殖、人类疫苗等多个领域。
此外,近年来还涌现出一种新型研究手段,即单细胞记录技术 (SCR)。
该技术通过用电极在单个活体细胞上录得电位变化,可以准确探测到细胞之间的相互作用和信息传递方式。
研究人员利用单细胞记录技术,成功地研究出了肠道菌群的群体行为、病原细菌的传播路径等问题,有望为病原细菌毒力因子的研究提供新的思路和手段。
主题策划FEATURE产肠毒素大肠杆菌病商用疫苗的研究进展杨天宁,刘伟,涂攀,周克钢,薛国聃,郭雷震(海博莱生物科技咨询(北京)有限公司,北京100086)摘 要:产肠毒素大肠杆菌(ETEC)是产房仔猪腹泻的主要细菌性病原,可引起仔猪的黄痢、白痢,给各国养猪业 造成较大的经济损失。
这也使得很多学者对于如何预防或治疗仔猪黄痢有较深的研究,在我国饲料禁抗的政策 下,通过疫苗来预防ETEC 引起的黄痢显得尤为重要。
文章将展示现阶段,国内外关于该类商用疫苗的研究进展。
关键词:产肠毒素大肠杆菌;疫苗;仔猪腹泻;黄痢Progress of commercial vaccines for Enterotoxigenic Escherichia coliHanning 巾ng; Wei Liu; Pan Tu; Kegang Zhou; Guocong Xue; Leizhen Guo (HIPRA Bio-lech Consulting (Beijing) Co., Ltd, Beijing 100086, China)Abstract: Enterotoxigenic Escherichia co#(ETEC) is the main bacterial pathogens of diarrhea in newborn piglets, which can cause yellow scour and white scour of piglets, resulting in great economic losses to the swine industry in various 8untries. Many researchers have in-depth research on how to prevent or treat yellow scour of piglets. Underthe policy of antibiotic ban in China, it is very important to prevent yellow scour of piglets by ETEC through vaccines.This review will show the current commercial vaccines in the domestic market.Key words: Enterotoxige Zc Escherichia coli; Vaccine; Neonatal diarrhea; Yellow scour1产肠毒素大肠杆菌的主要毒力因子简介产肠毒素大肠杆菌的毒力因子 主要有2种,分别为菌毛黏附素和 肠毒素。
大肠杆菌素对抗尿路感染的研究现状与展望临床上多重耐药菌株普遍出现的重要原因之一是广谱抗生素的普遍使用;大肠杆菌是泌尿外科临床中最常见也是最难治疗的多重耐药菌株之一,如何预防及治疗大肠杆菌的感染、有效避免多重耐药菌株的出现是迫在眉睫的临床问题。
大肠杆菌素由大肠杆菌产生,其抗菌谱窄,不易产生耐药性,被视为有效的预防策略之一,很有可能成为新一代的抗菌药物。
本文综述了重要的大肠杆菌素作为一种替代手段来预防、治疗尿路各种大肠杆菌相关的感染,分析其抗尿路感染的前景及临床应用所面临的问题。
标签:大肠杆菌;细菌素;大肠杆菌素;尿路感染;耐药性细菌素是由细菌产生的一种蛋白类抗菌物质,为一类抗菌肽,通常只作用于与产生菌同种的其他菌株或亲缘关系很近的菌株[1,2]。
细菌通常会产生毒素来杀灭竞争细菌。
大肠杆菌素就是由大肠杆菌产生并对近缘大肠杆菌产生毒性的一种细菌素,通过结构蛋白杀死细菌[3]。
现就大肠杆菌素作用机理、临床应用价值与前景、面临的问题等进行文献综述。
1大肠杆菌素的生物学特点大肠杆菌素是由大肠杆菌所分泌的毒性蛋白质,对大肠杆菌及其相近菌种造成毒杀的效果[4]。
到目前为止已经描述的大肠杆菌素超过34种,报道较多的是:A、B、D、E1-E9、Ia、Ib、JS、K、M、N、U、5、10 等。
一般情况下,他们相互作用到敏感细菌包括三个步骤[5]:①大肠杆菌素分子结合到细菌外膜的特定受体上;②通过细胞膜易位;③特定分子对靶细胞的致死作用。
大肠杆菌素蛋白质具有3种结构域:运输结构域(主要负责把这种蛋白质转运进靶细胞)、受体结合结构域(主要负责与目标细胞特异受体相结合)、杀伤结构域(主要通过小孔形成和核酸酶产生作用)。
当能产生细菌素的细胞开始合成杀伤结构域时,杀伤结构域首先和一种免疫蛋白相结合,这种免疫蛋白在移除之前起作安全帽的作用。
杀伤的特异性是由受体结合结构域来决定[6]。
不同的大肠杆菌素其作用方式和抗菌效果也不尽相同,而不同的大肠杆菌素组合的抗菌效果也不相同。
大肠埃希菌强毒力岛致病机制研究进展卢琴;严玉霖;高洪;高利波;赵汝;李祥峰;邵志勇;臧雅婷;崔艳艳【摘要】大肠埃希菌(Escherichia coli)常引起婴儿和幼畜(禽)严重腹泻和败血症.近年来对于大肠埃希菌强毒力岛(HPI)致病机制的研究已有大量文献记载,但大肠埃希菌具体的致病机制目前尚不明确.研究表明耶尔森菌强毒力岛与一些肠道致病菌的致病性密切相关,如大肠埃希菌、沙门菌、克雷伯菌等.引起大肠埃希菌致病的因素多种多样,如气候变化,应激,机体本身状况等.论文就大肠埃希菌HPI的结构基因及其分子致病机制的研究现状进行综述.【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2013(034)004【总页数】3页(P94-96)【关键词】强毒力岛;致病因素;分子致病机制【作者】卢琴;严玉霖;高洪;高利波;赵汝;李祥峰;邵志勇;臧雅婷;崔艳艳【作者单位】云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201【正文语种】中文【中图分类】S852.614大肠杆菌病是由致病性大肠埃希菌(E.coli)引起的急性肠道传染病的总称。
大肠埃希菌是动物肠道共生菌的正常组分。
通过其他的致病菌和基因重组发生水平转移,特别是己获得毒力基因的大肠埃希菌菌株能在人和动物间引起大范围的肠道或肠道外感染[1]。
在猪和牛,肠道外大肠埃希菌能引起新生幼畜败血症死亡[2]。
一般来说,大肠埃希菌通常不致病,但当宿主免疫力下降或细菌移位侵入肠道外组织器官时,可引起宿主感染,严重的甚至可导致败血症、新生儿脑膜炎。
大肠杆菌毒力因子研究进展摘要致病性大肠杆菌的外毒素、黏附素、外膜蛋白(omp)及铁转运系统等毒力因子,无论是在致病机理还是在免疫上都扮演着很重要的角色。
综述了毒力因子的生物特性、致病作用、免疫原性及其在疾病防制中的应用,并指出今后的研究方向。
关键词致病性大肠杆菌;毒力因子;研究进展中图分类号 s852.612 文献标识码a文章编号1007-5739(2008)19-0271-02大肠杆菌通常栖居在动物的肠道,与宿主呈共生关系;但其致病菌株能引起宿主的局部或全身感染性疾病。
由于动物的日龄、饲养条件、免疫状态的不同,其大肠杆菌病的临床表现就有所不同。
禽的大肠杆菌病有大肠杆菌性败血症、大肠杆菌性肉芽肿、腹膜炎、脐炎、输卵管炎、关节炎等;猪的大肠杆菌病主要包括仔猪黄痢、仔猪白痢、水肿病等;人的大肠杆菌病主要是人的出血性肠炎。
大肠杆菌病给畜禽养殖业造成了巨大的经济损失,也给人类带来了危害,所以对大肠杆菌毒力因子的研究是极其必要的,在大肠杆菌侵袭宿主组织引起其发病的过程中,毒素、黏附素、外膜蛋白等毒力因子相互协调,发挥作用。
现将毒力因子的研究进展介绍如下。
1毒素1.1外毒素1.1.1外毒素生物特性。
外毒素包括类志贺毒素、肠毒素等。
其中类志贺毒素一般均由一个a亚单位(32kda)和一个5聚体b亚单位(77kda单聚体)组成。
b亚单位是受体结合蛋白,介导与靶细胞膜的结合,致使毒素分子内化。
a亚单位能酶解生成一个具有催化活性的27kda的a1亚单位,a1发挥rnan2糖苷酶的活性,特异性裂解真核细胞28s rrna,从而抑制细胞蛋白合成过程中的肽链的延伸,致使细胞死亡[1]。
对于肠素毒,其可分为2种,一种是热敏肠毒素(lt),另一种是耐热肠毒素(st),2种肠毒素可单独产生,也可同时产生,两者的产生在遗传学上均有质粒控制。
1.1.2外毒素致病作用。
①细胞毒素(vt)。
类志贺毒素或vero毒素o157一旦粘附到肠黏膜,就会定植和大量繁殖,并分泌大量的细胞外的产物;其中最主要的是志贺毒素,由于该毒素能使vero细胞病变,因此称为细胞毒素(vt)。
emery等[2]在研究鸡、火鸡的大肠杆菌病致病因子时发现在火鸡的分离株中5.7%和鸡的分离株22.5%可产生vt;鸡、火鸡的分离株不产生毒素。
1983年smith 等发现患水肿病猪体内的大肠杆菌能产生vt,现在vt被命名为志贺氏菌样毒素变异体(slt-v),slt-v与红细胞具有特殊的亲和力,毒素对血管作用的时间比较长,从而会损害血管,引起猪的水肿病。
②肠毒素。
以断奶后的仔猪的大肠杆菌进行检测,有31.3%的大肠杆菌产生st。
根据其是否溶于甲醇可分为st1和st2两类,其中st1溶于甲醇,可引起乳鼠和乳猪肠腔积液;st2不溶于甲醇,不能引起乳鼠肠腔积液。
现在研究还发现35株、17株鸡源大肠杆菌均有3株能产生肠毒素。
1.2内毒素大肠杆菌内毒素的主要化学成分为糖类和脂类。
糖类主要是一些戊糖、己糖、庚糖和氨基糖。
不同成分组成的内毒素对动物有不同程度的致病作用。
kaitiyar等[3]给10~16周龄来航鸡皮内注射大肠杆菌内毒素,然后用伊文思蓝检测小血管的通透性,发现内毒素可引起产蛋鸡急性死亡,以出血性坏死和血管内凝血为特征;何伟勇等[4]给4周龄肉鸡腹腔注射自制的内毒素,结果发现试验鸡出现一系列病症,主要表现为低头缩颈,翅膀下垂,血液检查发现纤维蛋白原和红细胞数降低,血清白蛋白含量升高。
随着攻毒次数的增加,临床症状加重,出现拉稀和死亡,剖检可见心包炎和心包积液。
组织学变化为心脏和肝脏淋巴细胞浸润,后期还可见心肌变性,肝细胞坏死,血管内皮肿胀、变性、坏死和脱落。
猪水肿病的发生中,大肠杆菌内毒素可能也起到了一定作用。
朴永成等用鲎血细胞溶解物试验(tal)检测患水肿病病猪的血清,出现阳性反应,和对照的标准内毒素反应一致。
1.3 在疾病防制中的应用根据肠毒素的生物特性,可制备lt和st双价苗,此苗通用于各种菌型,st单独存在不具有免疫原性,完整的lt分子和无毒性的ltb 均具有良好的免疫原性,清除st的生物毒性,保留ltb的免疫原性,成为研究的主题。
何孔旺等[5]报道,用基因融合的方法把st1的结构基因片段(ser54-val72)连在stb基因的下游且处于同一个阅读框架内,构建了3种不同的ltb-st1,st1的融合基因,许崇波等[6]将ltb基因融合在pre-st 基因的3′末段,表达的pre-st-ltb融合蛋白同样具有良好的st 和ltb免疫原性,也无st 的生物毒性。
随后他们又构建了大肠杆菌肠毒素st-ltb融合基因,并进行了高效表达研究;在此基础上,他们又进行了表达st-ltb融合蛋白工程菌株及表达产物st-ltb融合蛋白的免疫原性研究,结果获得了良好的免疫效果。
2黏附素2.1生物特性黏附素是生物定殖的基础,也是细菌致病感染的先决条件。
具有粘附作用的细菌结构成分都属于黏附素,一般都是细菌表面的一些大分子结构成分,主要是革兰氏阴性菌的菌毛,其次是非菌毛黏附素,如某些外膜蛋白(omp)以及革兰氏阳性菌的脂磷壁酸(lta)等。
2.2致病作用大肠杆菌具有ⅰ型和ⅳ型菌毛。
现已经知道:在禽类上,一些致病性大肠杆菌能与上皮细胞膜上的特异性碳水化合物受体相结合,这些致病性大肠菌在鸡的气管表达为ⅰ型菌毛;甘露糖抵抗血凝性菌毛能吸附于鸡的气管和喉头的上皮细胞。
而无菌毛的病原菌不能黏附于气管黏膜,容易被气管的分泌物及纤毛的摆动所清除,所以没有致病性。
在猪上,大肠杆菌具有黏附特性的菌毛主要有k88、k99、987p、f41等。
此类菌毛与仔猪腹泻有密切的关系,主要原因是产肠毒素性大肠杆菌(etec)侵入宿主后,必须依靠菌毛才能黏附于小肠黏膜上皮细胞绒毛边沿的受体上,经黏附定居后,发挥空间阻遏作用,不被肠蠕动或分泌物的清洗而排除,然后大量繁殖,并分泌肠毒素,导致细胞吸收障碍,引起腹泻,甚至死亡;此类大肠杆菌如失去生成菌毛的能力,就不能致病。
周碧君等[7]还对仔猪腹泻源大肠杆菌贵州株k88菌毛进行了研究,结果表明其所产k88菌毛的血凝谱能凝集豚鼠和鸡红细胞,能介导细菌黏附于仔猪离体肠上皮细胞,这种黏附作用能被特异的k88抗血清阻断。
2.3在疾病防制中的作用大肠杆菌的菌毛是一种能够被免疫系统识别的特异蛋白质,为疾病的防治奠定了重要的基础。
现在,对具有黏附性菌毛大肠杆菌的致病机理已经比较清楚了。
像研制成功的全菌体疫苗、纯化菌毛疫苗都能将定居因子k88、k99等与其特异性受体结合,使致病菌无法定居。
对于禽致病菌,现研制成功的多价菌苗油乳剂疫苗有效地保护鸡抵抗同源菌株对鸡气囊攻毒。
目前利用基因工程技术生产的黏附性疫苗和大肠杆菌制作的工程苗在疾病防制中发挥了极大的作用。
3外膜蛋白3.1致病作用外膜蛋白omp主要是由质粒编码来调控的。
大肠杆菌的omp因菌株不同其毒力也不同,许多研究表明:40.7kda和2.88万个2种蛋白可能在大肠杆菌败血症致病中起了一定的催化作用[8]。
大肠杆菌的omp的致病作用主要通过以下2个途径实现的。
首先,外膜蛋白可以帮助细菌逃逸机体的免疫防御。
在一般情况下,细菌不易通过生理屏障。
近来发现,引起新生儿脑炎的大肠杆菌的ompa在脑微血管内皮细胞的侵入中有作用,该作用也许是通过增强菌株抗血清的杀菌作用而实现的。
大量试验证明:血清抗性是禽败血性大肠杆菌的一个致病因素,这种性质可能存在于有表达omptrat的接合质粒中,使细菌拥有抵抗血清杀菌作用的功能。
从而细菌的omp通过抗吞噬、抗补体及抵抗血清杀菌作用而对细菌的致病过程起着非常重要的影响。
其次,omp有助于细菌对宿主细胞的吸附[9]。
大肠杆菌o157∶h7的一种9.4万个的omp具有免疫原性,并且可能是一种很重要的致病因素,从荧光显微镜的观察显示,9.4万个的omp 的免疫血清阻止了大肠杆菌对hela细胞的黏附。
从有腹泻症状病人的粪便中分离到了73-1株大肠杆菌,它以扩散方式吸附到组织培养细胞和盖片上,其黏附因子为110kb质粒编码、有d-甘露糖抵抗血凝活性的一种5.7万个的omp,大肠杆菌的另一种ompa在f纤毛黏着上也起着作用。
致病性大肠杆菌(epec)的黏附力与5 500万个的大质粒有关,一旦消除该质粒,黏附力也失去,而5 500万个的大质粒又与9.4万个的外膜蛋白有关。
3.2在疾病防制中的应用大肠杆菌的外膜蛋白具有良好的免疫原性,可以提高巨噬细胞摄取抗原的速度,刺激机体体液免疫和细胞免疫,从而抵抗异种菌的攻击。
有资料报道:禽病原性大肠杆菌omps的微孔蛋白可能在禽大肠杆菌病的发生和免疫保护中起重要作用。
此外,omp通过加强巨噬细胞对抗原的摄取,增强淋巴细胞的活化,还可以表现出在免疫反应中的重要作用。
试验证实,omp诱发高免疫保护作用[10],而纯化lps保护性很低,表明omp是大肠杆菌的主要免疫保护性抗原;而lps为次要免疫保护性抗原,推测微量lps可能对omp起免疫佐剂作用,或与omp抗原决定簇形成lps-omp复合物,维护抗原的天然构型。
鱼艳荣首次将表达不同外膜蛋白的禽大肠杆菌进行原生质体融合,找出其融合的最佳条件,筛选出融合菌株,并以其制苗来免疫雏鸡,证明其抗原谱广、保护力强。
诸多试验表明,提纯的外膜蛋白和通过基因工程表达的外膜蛋白具有良好的免疫原性和保护作用。
4铁转运系统细菌为了满足自身生长繁殖的需要,必须摄取铁,但是细菌所在的环境中游离铁的浓度非常低,细菌就利用了一个危害机体的手段从而获得必需的营养因子。
大肠杆菌摄取铁的机制有2种,即产生溶血素和结合性复合物。
肠溶血素的特征是在含洗涤过的红细胞的血琼脂平板上形成较小的混浊的溶血圈,且在液体培养液上清中缺乏溶血活性。
而大肠杆菌的α溶血素在含洗涤过的或未洗涤过的血琼脂平板上培养4h就能产生透明的大溶血圈,且在液体培养液上清中有溶血活性。
有溶血性的菌株毒力较强,溶血后就可获得大量的细菌生长所需要的铁离子。
日常所见的猪水肿病和黄痢大多数是由溶血性菌株引起的。
至于复合物,其主要分为羟偶基/产气杆菌素(hydroxymate/aerobactin)和酚盐/肠杆菌素(phenolate/enterobactin)。
产气杆菌素一般比肠杆菌素更适合于从血清中摄取铁。
与肠杆菌素还有不同的是,产气杆菌素在将运载的铁释放入细胞内后,还可循环利用。
产气杆菌素的产生也与鸡大肠杆菌的致病性存在一定关系。
在大肠杆菌毒力因子研究中,其许多个毒力因子共同作用于一种疾病过程的致病机理并没有完全明朗。
此外,一些毒力因子相关性也得不到有效的利用。
这些对于基因融合的研究及一些多价菌重组菌株构建有着重大的意义。
还有一些大肠杆菌病愈演愈烈,如:猪的水肿病发病率呈上升趋势。