徐為中,王 芳,胡 波,范志宇,魏后軍,宋艷華,薛家賓,仇汝龍,劉 星
(江蘇省農業科學院獸醫研究所/農業部動物疫病診斷與免疫重點開放實驗室/國家獸用生物制品工程技術研究中心,江蘇南京210014)
多殺性巴氏桿菌屬于革蘭氏陰性菌,是人類和多種動物病原菌之一,可以引起多種畜禽巴氏桿菌病,如奶牛和水牛出血性敗血癥、綿羊和山羊出血性肺炎、鳥類禽霍亂、豬萎縮性鼻炎、兔傳染性鼻炎及人類伴侶動物貓狗咬抓相關的疾病[1-2]。家兔普遍存在巴氏桿菌病,臨床主要表現為嚴重呼吸道病變、中耳炎、敗血癥、局部膿腫等[3]。此病是引起斷奶到成年兔死亡的主要傳染病。
多殺性巴氏桿菌根據莢膜抗原分為A、B、D、E和F 5個血清型[4]。兔的巴氏桿菌病大多由A型引起,少數由D型引起,由F型引起兔巴氏桿菌病也有報道[5-9]。筆者從近幾年周邊地區(安徽、上海、江蘇)送檢急性死亡家兔肺臟和肝臟中分離出5株細菌,進行菌落形態觀察、涂片鏡檢、生化鑒定,并對多殺性巴氏桿菌的ATP合成酶基因進行檢測,根據多殺性巴氏桿菌A、B、D、E和F莢膜血清型特異性基因設計引物進行PCR分型[10],最終確定分離的5株細菌均為莢膜血清A性多殺性巴氏桿菌,同時進行藥敏試驗,可為在臨床上該病的防控提供依據。
1.1 病死兔來源 病死兔來源于安徽、上海和江蘇,送檢急性死亡家兔,采集肝和肺組織。
1.2 試驗動物 20 g左右的昆明小鼠12只,由揚州大學實驗動物中心提供。
1.3 酶及其他試劑 Taq DNA聚合酶、DL2000核酸Marker、DNA凝膠回收試劑盒,均購自大連寶生物(TaKaRa)有限公司;柱式細菌DNAout試劑盒,購自天恩澤公司;生化鑒定管及藥敏試紙購自上海金穗生物科技有限公司;馬丁肉湯培養基和革蘭氏染色液試劑盒,購自青島海博生物技術有限公司。
1.4 細菌的分離培養和形態觀察 剖檢病死兔,采集典型病理變化的肺、肝組織劃線接種于馬丁瓊脂平皿,37℃恒溫培養18 h,進行菌落形態觀察,并對單菌落涂片、染色和鏡檢,挑取單個典型菌落接種于血平皿,置于37℃條件下培養18~24 h觀察其溶血性。
1.5 生化試驗 將分離到的細菌接種于馬丁肉湯中,37℃條件下培養12 h,按照常規方法進行麥芽糖、甘露醇、半乳糖、鼠李糖、菊糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、山梨醇、水楊酸、乳糖、蔗糖、脲酶試驗、硫化氫試驗、MR試驗、VP試驗、接觸酶試驗和吲哚試驗生化鑒定。
1.6 PCR鑒定及分型 將分離菌株,接種于馬丁肉湯中37℃振蕩培養過夜,所得的菌液用來提取模板DNA,DNA的提取按照柱式細菌DNAout試劑盒說明書進行。
PCR鑒定參考實驗室根據對多殺性巴氏桿菌ATP合成酶atpB建立的PCR擴增方法,引物由上海英濰捷基生物有限公司合成:P1:5′-TTCTGTTCGCTTCATCCT-3′,P2:5′-CTGTTCTGTTCGCTTCATC-3′,預期擴增的DNA產物片段大小為 1 141 bp[11]。
PCR 反應體系:模板 DNA4.0 μl,Taq聚合酶0.4 μl,10 ×Taq Buffer 2.5 μl,P1、P2 引物(20 umol/L)各1.0 μl,dNTPs(2.5 mmol/L)2.0 μl,MgCl2(25 mmol/L)2.5 μl,H2O 11.6 μl。PCR反應條件:94℃變性4 min;94℃ 35 s,54℃ 35 s,72℃ 60 s,35個循環;72℃ 10 min,將PCR產物于4℃條件下保存。
PCR產物的凝膠電泳鑒定:PCR產物經1.2%的瓊脂糖凝膠電泳,回收純化目的片段后送至上海英濰捷基公司測序。
分型多重PCR鑒定:參考Townsend報道根據多殺性巴氏桿菌 A、B、C、D、E莢膜血清型特異性基因 hyaD-hyaC、bcbD、dcb、ecbJ、fcbD 設計引物 PmA、PmB、PmD、PmE、PmF 上述引物由上海英駿生物技術有限公司合成[10]。引物序列及擴增的大小見表1。
表1 多殺性巴氏桿菌基因擴增用引物
多殺性巴氏桿菌分型多重PCR采用與上述PCR鑒定多殺性巴氏桿菌ATP合成酶atpB相同的反應體系和反應條件,將PCR產物用1%的瓊脂糖凝膠進行電泳。
1.7 小鼠致病性試驗 將分離的菌株在含血清馬丁肉湯中培養過夜,用生理鹽水連續10倍稀釋計數,將昆明小鼠隨機分為5組,每組2只,腹腔注射0.5 ml稀釋過的菌液,內含8個細菌,對照組注射生理鹽水0.5 ml。
1.8 藥敏試驗 無菌吸取0.2 ml馬丁肉湯細菌培養液加入到馬丁瓊脂培養皿內,用無菌玻璃棒均勻涂開,待培養基表面液體稍干后,將藥敏紙片均勻貼于瓊脂表面,每塊平皿貼4張藥敏紙片,37℃恒溫培養24 h后,測量藥敏紙片的抑菌直徑。按照不同抗菌藥標準,對比抑菌圈直徑大小,結果評定為高敏、中敏和不敏感。
2.1 形態及培養特性 在馬丁瓊脂平板培養18~24 h后,呈現圓形、邊緣整齊、光滑、半透明的灰白色菌落,鮮血瓊脂平板上培養不溶血。細菌涂片染色為兩極濃染的革蘭氏陰性球桿菌。
2.2 生化試驗結果 5株細菌接種生化管,37℃培養24 h后,不能發酵鼠李糖、水楊酸、菊糖乳糖;能發酵麥芽糖、甘露醇、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、果糖和蔗糖,產酸不產氣;脲酶試驗結果為陰性;MR試驗結果為陰性;VP試驗結果為陰性;接觸酶試驗結果為陽性;硫化氫試驗結果為陽性;吲哚試驗結果為陽性。5株分離細菌的生化特性與多殺性巴氏桿菌相符。
2.3 小白鼠致病性試驗 活菌注射的試驗組小鼠24 h內全部發病死亡,小白鼠剖檢后可見肺出血、脾腫大淤血、肝臟有散在白色壞死灶,取死亡小鼠肝臟接種于添加加血清血紅素馬丁瓊脂平板,37℃恒溫培養12~20 h,長出半透明的小菌落。挑單菌落涂片染色鏡檢,可見兩極濃染的革蘭氏陰性球桿菌,對照組實驗動物健康存活。
2.4 藥物敏感性試驗 藥物敏感性試驗結果表明,分離菌對環丙沙星、氧氟沙星、氟苯尼考、恩諾沙星和磺胺六甲氧嘧啶敏感,對強力霉素、四環素中敏,對痢特靈、慶大霉素和卡那霉素耐藥。
2.5.1 多殺性巴氏桿菌ATP合成酶atpB的PCR鑒定。對分離的5個菌株提取DNA,進行多殺性巴氏桿菌ATP合成酶atpB PCR擴增,PCR產物用1.2%的瓊脂糖凝膠進行電泳,在1 141 bp處均出現特異性目的條帶(圖1),大小與預期片段一致,將目的條帶回收測序的結果與GenBank數據庫上公布的多殺性巴氏桿菌ATP合成酶atpB序列進行Blast比對,同源性達到99.7%,確定分離的5菌株均為多殺性巴氏桿菌。
2.5.2 多重PCR莢膜的血清分型。對從分離的5個菌株提取的DNA經多殺性巴氏桿菌分型多重PCR鑒定,PCR產物經過1%的瓊脂糖凝膠電泳,在1 044 bp處有1個特異性片段(圖2),據此初步鑒定分離的5株細菌均為莢膜血清A型多殺性巴氏桿菌。
家兔多殺性巴氏桿菌病是引起斷奶到成年兔死亡的最主要傳染病,家兔的巴氏桿菌病多數為A型引起,少數為D型引起,然而不同國家流行的菌株有所不同,在我國兔群中流行的主要血清型是A型[12],而關于家兔巴氏桿菌莢膜血清型F型的報道非常少[9]。不同血清型多殺性巴氏桿菌之間沒有或僅有較少的交叉保護性[13],因此必須對本地流行的多殺性巴氏桿菌血清型加以監測,根據當地監測結果才能更好地指導該病的防治。筆者對送檢急性死亡兔進行病原菌的分離培養與鑒定,結果發現分離到的5株多殺性巴氏桿菌全部為A型,我國家兔巴氏桿菌商品疫苗也都是A型菌株制備的滅活疫苗,因此疫苗的免疫預防該病是首選方案。
在多殺性巴氏桿菌分離鑒定中采用了生化試驗與PCR方法相結合,二者的符合率達到100%,二者結合使用,可以對分離的多殺性巴氏桿菌進行快速鑒定分型,提高診斷效率和準確性,在臨床診斷和流行病學調查具有較好的借鑒參考價值。
在此次分離巴氏桿菌動物致病性試驗中,8個細菌注射劑量試驗組小鼠24 h內全部發病死亡,說明分離的菌株對動物具有強致病性,應當重視對A型家兔多殺性巴氏桿菌病的預防,可以減少家兔的死亡,提高家兔養殖的經濟效益。藥敏試驗結果表明,分離的5株巴氏桿菌對環丙沙星、氧氟沙星、恩諾沙星、氟苯尼考和磺胺六甲氧嘧啶等藥物敏感素,臨床上可首選這些藥物進行治療。
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