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饲料所专家发现鱼类气单胞菌败血症核心病原和毒力因子

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  近日,中国农业科学院饲料研究所周志刚研究员领衔的水产动物饲料创新团队发现了我国南方地区气单胞菌败血症的主要致病菌是维氏气单胞菌,并发现气溶素是维氏气单胞菌的主要毒力因子。维氏气单胞菌的气溶素可以引起鱼肠道损伤,从而使得病原菌穿透肠道屏障进入周身系统,引起感染和败血症。相关研究结果以封面文章发表在《环境微生物学(Environmental Microbiology)》上。

  气单胞菌败血症是影响我国淡水养殖业最主要的细菌性传染病,主要危害鲫鱼、鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鳜鱼等淡水养殖鱼类,每年因该病造成的经济损失可达60亿元。一直以来,该病的致病菌被认为是嗜水气单胞菌,包括针对嗜水气单胞菌的减毒疫苗已经投入使用多年。然而,针对嗜水气单胞菌的防控措施未能使该病的爆发和危害减少,造成的损失仍然困扰着淡水养殖业,也引起学术界对该病致病原的重新思考。

  饲料所水产动物饲料创新团队系统分析了2009-2014年我国南方四省区鲤科鱼类气单胞菌败血症样品的分离菌株,发现维氏气单胞菌占比最大。该团队利用斑马鱼幼鱼浸浴攻毒高通量模型分析了17株维氏气单胞菌和20株嗜水气单胞菌的毒力,结果显示除去个别低毒维氏气单胞菌株外,维氏气单胞菌的毒力普遍高于嗜水气单胞菌。进一步通过转座子突变文库和无菌斑马鱼高通量筛选发现气溶素是维氏气单胞菌的主要毒力因子。

  研究发现,气溶素可以损坏鱼体的肠道组织,造成维氏气单胞菌穿透肠道壁进入周身系统。嗜水气单胞菌也可产生气溶素,但毒力和表达水平均低于维氏气单胞菌,只有在和维氏气单胞菌混合感染时借助维氏菌的气溶素功能,或者在鱼体应激条件下肠道屏障不健全时,嗜水气单胞菌才可以有透过肠道壁引起感染的能力。

  该研究成果可以有效指导对淡水鱼类气单胞菌败血症的防控。该团队已初步测试了缺失气溶素基因的维氏气单胞菌作为减毒活疫苗的功效,取得了显著的抗病效果。(通讯员 张帆)

  原文链接:doi:10.1111/1462-2920.14390

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