奶牛源金黄色葡萄球菌新疆流行株生物被膜形成及相关基因的分布与转录水平

[目的]了解金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)临床分离株的生物被膜形成情况及黏附素和ica操纵子与生物被膜形成能力的相关性,为系统掌握新疆地区奶牛源SA流行株的分子特征及有效防治奶牛乳房炎提供科学依据.[方法]收集临床分离鉴定的164株SA新疆流行株,采用结晶紫半定量黏附试验(MPA)测定各流行株的体外生物被膜形成能力,同时通过PCR和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对SA生物被膜形成相关基因转录水平进行检测分析.[结果]164株奶牛源SA新疆流行株的生物被膜阳性率为86.0%(141株),其中弱(+)生物被膜形成有69株(占42.1%)、中等(++)生物被膜形成有38株(占23.2%)、强(+++)生物被膜形成有34株(20.7%).在141株MPA阳性SA分离株中,clfA、clfB、fnbA、fnbB、cna、fib、icaA、icaC和icaD基因检出率分别为83.7%(n=118)、58.9%(n=83)、75.2%(n=106)、78.7%(n=111)、75.9%(n=107)、58.9%(n=83)、90.1%(n=127)、79.4%(n=112)和100.0%(n=141);ica基因(icaA、icaC和icaD)检出率总体上高于其他生物被膜形成相关基因,且生物被膜形成能力强(+++和++)的菌株尤为明显;clfB、fnbA、cna和fib基因检出率则表现为MPA阴性菌株高于MPA阳性菌株.9个生物被膜形成相关基因中有7个基因(clfA、fnbA、fnbB、fib、cna、icaC和icaD)在强(+++)生物被膜形成能力SA分离株中的表达量显著上调(P<0.05).[结论]奶牛源SA新疆流行株生物被膜形成率高,生物被膜形成相关基因携带率也较高,其中clfA、fnbA、fnbB、fib、cna、icaC和icaD基因的表达与SA生物被膜形成密切相关.     

禽致病性大肠杆菌生物被膜形成能力及相关特性分析

[目的]本研究旨在分析能形成生物被膜的临床分离禽致病性大肠杆菌(APEC)菌株的生物学特征。[方法]用刚果红平板法对70株APEC进行筛选,并用结晶紫染色法鉴定菌株生物被膜的形成能力;通过测定不同时间生物被膜生长情况,推断菌株的膜成熟时间;依据玻璃试管法判断菌株是否有卷曲菌毛以及形成生物被膜基质中是否含有胞外纤维素,同时用苯酚-硫酸法测定膜基质中胞外多糖的浓度。对与生物被膜形成相关群体感应系统、菌毛、鞭毛、蛋白、多糖的基因进行PCR检测,最后通过最小抑菌浓度法检测形成生物被膜的菌株对10种抗菌药的耐药性并分析它们的耐药特性。[结果]在鉴定出能形成生物被膜的31株菌中,强、中等和弱成膜能力的分别有10、7和14株。强成膜菌株膜成熟时间比弱成膜菌株的短且差异显著(P0.05),但与中等成膜菌株膜成熟时间差异不显著(P0.05)。强成膜能力的菌株中含有菌毛和产生胞外纤维素的菌株所占的比例最高,且胞外多糖含量极显著高于中等和弱成膜菌株(P0.01)。生物被膜相关基因的检测结果显示,群体感应系统相关基因检出率最高,达到100.00%,其他从高到低依次为菌毛、蛋白、鞭毛、多糖相关基因。耐药性测定结果表明,生物被膜阳性菌株对10种抗菌药有不同程度的耐药性,且成膜能力越强,对10种抗菌药的耐药程度越严重。[结论]强成膜能力菌株的膜成熟时间短,产生膜基质的量多、组成更复杂,且对10种抗菌药的耐药程度更严重。     

生防细菌MS82中GGDEF结构域基因对生物被膜形成及运动性的影响

为探究荧光假单胞菌MS82中GGDEF结构域基因对c-di-GMP调控细菌生物被膜形成及运动能力的影响,通过抑菌圈法、小试管法、96微孔板法以及运动性平板分别检测GGDEF缺失突变体MT5092、MT0189、MT19和MS82野生型菌株之间的相关生命活动能力的差异。结果显示,GGDEF缺失突变型菌株MT5092、MT0189、MT19的抑菌活性、生物被膜形成能力、运动能力(游泳运动、集群运动及抽搐运动)皆低于突变前的MS82野生型菌株,且突变株与野生株的抑菌活性存在极显著差异(P<0.01);36 h的生物被膜形成能力存在极显著差异;运动行为存在不一致的显著(P<0.05)或极显著差异。最终得出结论：缺失GGDEF结构域基因会降低胞内c-di-GMP浓度水平,进而影响MS82菌株的生物膜及运动行为。     

棘胸蛙嗜水气单胞菌的生物被膜特性

对从发病棘胸蛙中分离的4株致病性不同的嗜水气单胞菌的生物被膜特性及致病性进行研究。结果显示,形成生物被膜能力AH07株最强,AH06株最弱, AH07,AH03与AH06之间有极显著差异,AH02与AH06之间有显著差异。电镜扫描显示AH07株生物被膜致密,而AH06株生物被膜较疏松。表明生物被膜的形成与细菌的致病性有关。     

奶牛乳房炎源性金黄色葡萄球菌分离株N_2的耐药性分析及其基因特征

以乳房炎源性金黄色葡萄球菌分离株N2为研究对象,采用纸片扩散法分析了耐药性,应用刚果红法检测了生物被膜形成能力,利用PCR法扩增了8种生物被膜形成基因和9种肠毒素基因。结果表明,金黄色葡萄球菌分离株N2具有广泛的耐药性,仅对苯唑西林高度敏感,具有较强的生物被膜形成能力,携带除bap外所有的被测生物被膜相关基因和sea、sec、seg、sei 4种肠毒素基因。结果表示金黄色葡萄球菌分离株N2可能存在多种侵袭方式,在临床上难以防治,为进一步以该菌株为研究材料进行相关研究奠定了基础。     

pagP基因缺失对禽致病性大肠埃希菌外膜特性的影响

【目的】研究pagP基因缺失对禽致病性大肠埃希菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)外膜特性的影响。【方法】采用最低抑菌浓度(MIC)试验探索pagP基因缺失对菌株生物被膜通透性的影响;通过菌体自聚合试验、外膜疏水性试验以及生物被膜形成条件,分析pagP基因缺失对生物被膜形成能力的影响,并在扫描电镜下观察细菌生物被膜形态。【结果】pagP基因缺失后,菌株MIC降低,菌株的外膜通透性增强且菌体自聚合能力显著增强(P0.01),其中红霉素和氨苄西林的MIC分别为7和20μg/mL,菌株自聚合能力为87.89%;pagP基因缺失对菌株外膜疏水性无显著影响,疏水性仅为5.337%;随着细菌在LB培养基中静置培养时间的延长,生物被膜形成量增多;pagP基因缺失株的生物被膜形成能力高于野生株。【结论】pagP基因缺失可使APEC外膜特性发生改变,生物被膜形成能力增强。     

奶牛乳房炎源性金黄色葡萄球菌分离株N_2的耐药性分析及其基因特征

以乳房炎源性金黄色葡萄球菌分离株N2为研究对象,采用纸片扩散法分析了耐药性,应用刚果红法检测了生物被膜形成能力,利用PCR法扩增了8种生物被膜形成基因和9种肠毒素基因。结果表明,金黄色葡萄球菌分离株N2具有广泛的耐药性,仅对苯唑西林高度敏感,具有较强的生物被膜形成能力,携带除bap外所有的被测生物被膜相关基因和sea、sec、seg、sei 4种肠毒素基因。结果表示金黄色葡萄球菌分离株N2可能存在多种侵袭方式,在临床上难以防治,为进一步以该菌株为研究材料进行相关研究奠定了基础。     

应用双重PCR技术快速鉴定结核与非结核分枝杆菌

本研究建立1种双重PCR技术,用于区分鉴定结核与非结核分枝杆菌.在最佳扩增反应条件下.检测引物P1、P2和P3、P4扩增结核分枝杆菌的特异性及敏感性,并对19株结核分枝杆菌和9株非结核分枝杆菌临床分离株进行扩增鉴定.结果表明,引物P1、P2能扩增所试13株结核和非结核分枝杆菌,P3、P4仅扩增结核分枝杆菌复合群菌种,两对引物同时扩增3种非分枝杆菌均为阴性.两对引物双重PCR检测结核分枝杆菌DNA的敏感性分别为100pg/μl和10pg/μl.检测28株临床分离株,结核分枝杆菌可扩增出368bp和225bp 2条带,非结核分枝杆菌仅扩增出一条361bp～383bp带.因此,该双重PCR技术的建立为结核及非结核分枝杆菌的快速鉴定提供了1个可供选择的手段.     

奶牛乳腺炎葡萄球菌生物被膜形成及相关基因分析

 【目的】研究临床分离的奶牛乳腺炎葡萄球菌生物被膜形成能力,相关基因的分布及二者之间的关系;【方法】利用通用硅胶片法培养葡萄球菌生物被膜,经充分洗涤后对生物被膜进行银染定性判断菌株形成生物被膜的能力,通过生物被膜菌落结晶紫染色法定量检测菌株生物被膜的形成能力,并用扫描电镜观察被膜结构,对葡萄球菌bap、icaAD、icaBC、sar、agr、sigB、clfaA、clfaB、fnbpA和fnbpB进行PCR扩增检测。【结果】 银染法定性结果显示137株葡萄球菌中有120株形成肉眼可见的生物被膜,生物被膜形成率为87.6%;结晶紫染色定量检测与硅胶粘附的有132株,不粘附的有5株。试验所用的137株葡萄球菌中,57株能扩增出bap基因;有43株和54株分别能扩增出icaAD和icaBC;有73株、49株和38株分别扩增出sigB、sar和agr;分别有76株和50株染色体中存在clfaA和clfaB;fnbpA和fnbpB分别在52株和26株菌株中扩增出。【结论】推测bap、sigB、sar、icaAD和icaBC基因是生物被膜形成的重要相关基因;agr及粘附素基因clfaA、clfaB、fnbpA和fnbpB对生物被膜形成的作用不明显。     

复方白头翁散抑制鸡白痢沙门菌生物被膜形成的初步研究

为探讨复方白头翁散防治鸡白痢沙门菌的效果,并研究其抑制细菌生物被膜的机制。从临床样品中分离出鸡白痢沙门菌,对其进行药敏试验,测定其生物被膜的形成能力。体外试验中,检测复方白头翁散对分离菌株的最小杀菌浓度(MBC)、生物被膜的抑制效果、抑制细菌黏附、侵袭效果以及对相关基因sipC、rpoS、rcsC、invA、hilA、csgB、bcsA和pagC表达水平的影响。结果表明：从临床样品中分离出10株鸡白痢沙门菌,这些菌株至少对1种抗生素耐药,多重耐药率为30%,最高为5重耐药;90%分离株可形成生物被膜。复方白头翁散对9株细菌的最小杀菌浓度为62.5 mg·mL^-1;该药可在1/2 MBC浓度使分离株黏附率下降93%,侵袭率下降36%,在1/4 MBC浓度使黏附率下降87%,但使侵袭率升高;实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析发现,复方白头翁散下调鸡白痢沙门菌sipC基因表达量,上调其invA、bcsA和pagC等基因表达量。这一研究说明通过调节相关基因的表达水平,复方白头翁散抑制鸡白痢沙门菌生物被膜形成,...     

生牛乳中高黏液型肺炎克雷伯菌耐药、毒力及生物被膜形成能力分析

【目的】评估分离自生牛乳及其环境中高黏液型肺炎克雷伯菌(hypermucoviscous Klebsiella pneumoniae,hmKP)的生物被膜形成能力及耐药毒力风险,对其可能引起的潜在风险提出警示,进而为肺炎克雷伯菌(KP)的科学防治提供理论参考。【方法】采用药敏纸片法鉴定32株hmKP产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)表型,以半定量结晶紫法检测其生物被膜形成能力,并通过PCR对hmKP携带的耐药基因和毒力基因进行检测分析。【结果】从32株hmKP中共鉴定出ESBLs阴性菌株(non-ESBLs-KP)24株(占75.00%)、ESBLs阳性菌株(ESBLs-KP)8株(占25.00%),均可形成生物被膜,其中,10株具有强生物被膜形成能力,17株具有中等生物被膜形成能力,5株表现为弱生物被膜形成能力。在10株具有强生物被膜形成能力的hm KP中有7株来自生牛乳样本,且ESBLs-KP中具有强生物被膜形成能力的菌株检出率(37.50%)高于non-ESBLs-KP中的检出率(29.17%)。所有hmKP至少携带4种以上的耐药基因,其耐药风险排序依次为四环素类=氨基糖苷类>β-内酰胺类>磺胺类>喹诺酮类>氯霉素类,其中ESBLs-KP均携带8种以上的耐药基因;32株hmKP共表现出30种基因谱类型,无明显的优势耐药基因谱类型。在32株hmKP中共检出wabG、fimH、mrkD、entB和ybtS等5种毒力基因,其中,wabG、entB、fimH和mrkD基因检出率均为100.00%,ybtS基因检出率为21.88%,未检出rmpA和iutA基因;存在2种毒力基因谱型(fimH-mrkD-wabG-entB和fimH-mrkD-wabG-entB-ybtS),二者的区别在于是否携带ybtS基因;虽然ESBLs-KP和non-ESBLs-KP间在毒力基因检出率方面无显著差异(P>0.05),但ESBLs-KP中的ybtS基因检出率高于non-ESBLs-KP。【结论】生牛乳中hmKP存在高毒力和多重耐药风险,是临床KP感染的主要潜在来源,建议居民切勿直接饮用生牛乳,且相关部门应加强对牛乳中hmKP的耐药及毒力监测,兼顾其分布规律,以便对其潜在风险进行精准防御。     

超高压对单增李斯特菌生物被膜形成的影响

为探究超高压处理对单增李斯特菌被膜形成能力的影响。以2株4b血清型的单增李斯特菌(Wa X12、ATCC13932)为研究对象进行超高压处理(100~500 MPa,15 min,20℃),通过24孔板结晶紫染色方法对2株菌生物被膜形成能力进行检测,结合荧光显微镜和扫描电镜来观察生物被膜形成情况。Wa X12比ATCC13932形成被膜的能力强。100 MPa压力处理显著增强Wa X12的被膜形成能力(P0.05),200 MPa压力处理使ATCC13932被膜形成量显著增多(P0.05),而大于300 MPa的超高压处理使2株菌的被膜形成量均显著减少(P0.05)。荧光显微镜和扫描电镜观察结果与结晶紫染色结果相符,超高压处理对2株单增李斯特菌被膜形成能力均有影响。小于200 MPa压力处理后单增李斯特菌被膜形成能力增强,并在48 h后被膜形成量达到最大值。     

嗜水气单胞菌双组分系统EnvZ/OmpR功能探究

为探究嗜水气单胞菌双组分系统的调控功能,通过同源重组法敲除嗜水气单胞菌双组分基因envZ/ompR,检测各菌株在不同盐浓度胁迫条件下的生长情况,采用结晶紫染色法比较各菌株的生物被膜形成能力,通过全血共培养试验评估各菌株抵御鱼血杀伤的能力;比较不同菌株感染斑马鱼的半数致死量（LD50）,通过草鱼组织载菌量评判各菌株的侵袭能力,采用荧光定量PCR检测各脏器的促炎因子的转录水平。结果显示,在不同盐度条件下嗜水气单胞菌双基因缺失株ΔenvZ/ompR的生长没有显著差异,而其下游基因ompF和ompC的转录水平显著受到影响;ΔenvZ/ompR株的生物被膜形成能力以及抗鱼全血杀伤能力相较野生型都显著下降。ΔenvZ/ompR的斑马鱼刮伤感染LD50较野生型增长了4.8倍,致病力减弱,在草鱼腹腔感染中其全身扩散能力也较野生株显著减弱,并且ΔenvZ/ompR感染组草鱼脾脏、肝脏和肾脏中促炎因子TNF-α和IL-6的转录水平相对于野生株感染组均显著降低。上述结果表明嗜水气单胞菌双组分系统EnvZ/OmpR参与响应渗透胁迫,参与调控生物被膜形成,且在致病过程尤其是在宿主体内系统扩散过程中发挥重要作用。     

组氨酸激酶基因envZ调控禽致病性大肠埃希菌生物被膜的机制研究

目的 研究双组分系统ompR/envZ中的组氨酸激酶基因envZ对禽致病性大肠埃希菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)生物被膜形成能力的影响,了解该双组分系统在APEC中对生物被膜的调控机制,为探索生物被膜影响禽致病性大埃希菌耐药性的途径提供参考。方法 采用Red同源重组的方法构建envZ基因缺失株,比较野生株和envZ基因缺失株生长特性、生物被膜形成能力的差异。利用转录组学方法分析envZ在转录调控网络中对其生物被膜形成相关基因的调控机制。结果 成功构建envZ基因缺失株AE17ΔenvZ;envZ基因缺失对APEC的生长速度无明显影响,但使APEC生物被膜的成膜能力减弱。与野生株AE17相比,envZ基因缺失株有711个基因发生差异表达,与生物被膜形成相关的基因显著下调。结论 envZ基因除了响应环境渗透压,还参与调控APEC生物被膜的形成。     

奶牛乳腺炎表皮葡萄球菌耐药性及生物被膜形成相关基因的研究

目的 在分离奶牛乳腺炎表皮葡萄球菌的基础上,分析表皮葡萄球菌的耐药性、生物被膜形成能力及生物被膜形成相关基因的特点,为研究表皮葡萄球菌生物被膜的形成及其毒力因子引起奶牛乳腺炎的发病情况及机制奠定基础。方法 通过K-B药敏纸片法对分离的表皮葡萄球菌进行敏感性检测,用刚果红平板法筛选被膜阳性菌,结晶紫染色法检测生物被膜形成能力,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察和分析生物被膜的形成形态,应运PCR法对ica AB、ica A、ica B、ica C、icaR、aap、bap、fbe、atl E、sig B、sar A和agr基因进行扩增。结果 本实验采集了368份患奶牛乳腺炎的乳样,分离得到15株表皮葡萄球菌,产生物被膜阳性菌7株,检出率46.7%。分离株对青霉素的耐药性最高,对阿米卡星、头孢噻肟、林克霉素等的耐药性较强,但对环丙沙星和万古霉素的敏感性较高。形态学观察发现48 h时生物被膜厚度和结构更为复杂。bap、ica AB、aap、sar A、fbe、atl E、sig B和agr 8种基因在分离株中扩增出与预期大小一致的片段。结论 本实验结果表明表皮葡萄球菌是引起奶牛乳腺炎的一种主要致病菌,其生物被膜阳性菌株比例较高,阳性菌株的耐药性明显高于被膜阴性菌,同时atl E、sig B、agr和fbe 4种毒力因子均存在于生物被膜阳性菌中。     

禽致病性大肠杆菌ETT2转录因子eivF缺失株的生物学特性及转录组学分析

【目的】构建禽致病性大肠杆菌(APEC)Ⅲ型分泌系统2(ETT2)转录因子eivF缺失株,并对其进行生物学特性及转录组学分析,探究转录因子eivF基因在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建APEC ETT2转录因子eivF基因缺失的APEC AE81△eivF株及其回复株AE81 C-eivF,通过运动性、生物被膜形成等试验分析eivF对APEC生物学功能的影响;并利用转录组学方法分析eivF在转录调控网络中对细菌鞭毛和生物被膜等相关因子的转录调控作用。【结果】成功构建了APEC eivF基因缺失株AE81△eivF和回复株AE81 C-eivF;生物学结果表明,与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF运动能力降低,生物被膜形成褶皱堆砌且厚度增大,空间结构呈立体、多层次状,并形成类似于三维塔状结构的突起,回复株AE81 C-eivF运动能力和生物被膜形成能力基本恢复;与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF有576个基因差异表达,且鞭毛和生物被膜等相关基因在转录水平上均发生显著变化。【结论】ETT2的转录因子eivF参与调控APEC的生物表型变化,其可能通过调控鞭毛、生物被膜相关基因而调控APEC致病过程。     

cpxR基因缺失对鼠伤寒沙门菌生物被膜形成能力的影响

为研究双组分信号转导系统CpxAR对鼠伤寒沙门菌生物被膜形成能力的调控作用,以鼠伤寒沙门菌的标准菌株JS和构建的cpxR缺失株JSΔcpxR、以及前期研究临床分离的6株鼠伤寒沙门菌和构建的6株cpxR基因缺失株为研究对象,首先采用PCR的方法对菌株的cpxR基因进行扩增鉴定,然后采用结晶紫染色法测定各菌株的生物被膜形成...     

禽源沙门菌生物被膜形成能力与耐药性分析

为探讨禽沙门菌生物被膜形成能力与耐药性的关系,对临床样品进行沙门菌分离,通过多重PCR方法和序列分析测定其血清型,结晶紫染色定量法测定其生物被膜形成能力,最低抑菌浓度(MIC)测定其对药物敏感性。结果表明:共分离到16株禽沙门菌,其中鸡白痢沙门菌7株、鼠伤寒沙门菌6株、肠炎沙门菌2株、纽波特沙门菌1株;药敏试验结果显示16株禽沙门菌对新霉素、阿米卡星、庆大霉素、氧氟沙星、氯霉素、诺氟沙星有较强的敏感性;87.5%的禽沙门菌能形成生物被膜,相对于浮游状态,沙门菌形成生物被膜后MIC值至少提高16倍,最高超过1 024倍。因此,处于生物被膜状态下的沙门菌可显著提高其对抗生素的抵抗力。     

奶牛源金黄色葡萄球菌新疆分离株生物被膜、肠毒素基因与毒力的检测及其相关性分析

【目的】检测奶牛源金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)新疆分离株生物被膜、肠毒素基因分布与毒力,分析其内在联系。【方法】采用微量滴定板测定法(MPA)、PCR方法和寇氏改良法分别测定164株S.aureus新疆分离株生物被膜(BF)形成能力、肠毒素基因分布、小鼠半数致死量(LD_(50))和脏器载菌量,观察其病理组织学变化。【结果】164株S.aureus BF阳性率为83.4%,以弱BF(BF~+)菌株为主;肠毒素基因检出率为96.3%,传统肠毒素see和新型肠毒素seg检出率最高,分别为57.3%和81.1%;强BF菌株(BF~(3+))LD_(50)要高于弱BF菌株(BF~+)和阴性菌株(BF~-),但其脏器载菌量低于BF~-菌株(P0.05)。【结论】奶牛源S.aureus新疆分离株BF阳性菌株所占比例较高,其肠毒素基因携带率也较高。毒力研究表明,S.aureus分离株BF~(3+)菌株脏器载菌量低于BF~-菌株(P0.05),且随着BF形成能力的增强毒力相应减弱。     

苏北地区奶牛场无乳链球菌分离株毒力分析

奶牛乳腺炎导致奶牛产奶量下降和乳制品质量降低,是奶牛养殖业重要的经济性疾病,在全球范围内造成巨大经济损失.选取苏北奶牛场3株代表性无乳链球菌分离株,SAG-FX17分离自临床型乳腺炎、CM31分离自隐性乳腺炎和CM41b分离自隐性发展为临床型乳腺炎奶牛乳汁,研究比较3株细菌生长特性、毒力因子分布、形成生物被膜能力及其对奶牛乳腺上皮细胞的黏附、侵袭和胞内存活能力.试验结果表明,3株分离株血清型均为Ⅰ a型,2b型菌毛,gapC基因和cylE基因阳性,但仅SAG-FX17的α相关蛋白家族为Alp1型,其他2株为未定型.研究发现SAG-FX17与奶牛乳腺上皮细胞(Mac-T)共孵育时生成生物被膜能力明显增强,且该菌对Mac-T细胞黏附率为52.5％,显著高于CM31和CM41b.侵袭试验结果表明,3株细菌侵袭到细菌内部的能力很低,但侵袭到细胞内的细菌具有一定存活能力,侵入细胞4 h 3株分离株SAG-FX17、CM31、CM41b存活率分别为24％、18％、86.7％.综上所述,无乳链球菌在奶牛乳腺上皮细胞表面形成生物被膜及其在胞内存活能力是影响细菌致病性的重要因素.