中國農(nóng)科院飼料所專家發(fā)現(xiàn)魚類氣單胞菌敗血癥核心病原和毒力因子

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所周志剛研究員領(lǐng)銜的水產(chǎn)動(dòng)物飼料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了我國南方地區(qū)氣單胞菌敗血癥的主要致病菌是維氏氣單胞菌，并發(fā)現(xiàn)氣溶素是維氏氣單胞菌的主要毒力因子。維氏氣單胞菌的氣溶素可以引起魚腸道損傷，從而使得病原菌穿透腸道屏障進(jìn)入周身系統(tǒng)，引起感染和敗血癥。相關(guān)研究結(jié)果以封面文章發(fā)表在《環(huán)境微生物學(xué)（Environmental Microbiology）》上。

氣單胞菌敗血癥是影響我國淡水養(yǎng)殖業(yè)最主要的細(xì)菌性傳染病，主要危害鯽魚、鰱魚、鳙魚、草魚、鱖魚等淡水養(yǎng)殖魚類，每年因該病造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)60億元。一直以來，該病的致病菌被認(rèn)為是嗜水氣單胞菌，包括針對(duì)嗜水氣單胞菌的減毒疫苗已經(jīng)投入使用多年。然而，針對(duì)嗜水氣單胞菌的防控措施未能使該病的爆發(fā)和危害減少，造成的損失仍然困擾著淡水養(yǎng)殖業(yè)，也引起學(xué)術(shù)界對(duì)該病致病原的重新思考。

飼料所水產(chǎn)動(dòng)物飼料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了2009-2014年我國南方四省區(qū)鯉科魚類氣單胞菌敗血癥樣品的分離菌株，發(fā)現(xiàn)維氏氣單胞菌占比最大。該團(tuán)隊(duì)利用斑馬魚幼魚浸浴攻毒高通量模型分析了17株維氏氣單胞菌和20株嗜水氣單胞菌的毒力，結(jié)果顯示除去個(gè)別低毒維氏氣單胞菌株外，維氏氣單胞菌的毒力普遍高于嗜水氣單胞菌。進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)座子突變文庫和無菌斑馬魚高通量篩選發(fā)現(xiàn)氣溶素是維氏氣單胞菌的主要毒力因子。

研究發(fā)現(xiàn)，氣溶素可以損壞魚體的腸道組織，造成維氏氣單胞菌穿透腸道壁進(jìn)入周身系統(tǒng)。嗜水氣單胞菌也可產(chǎn)生氣溶素，但毒力和表達(dá)水平均低于維氏氣單胞菌，只有在和維氏氣單胞菌混合感染時(shí)借助維氏菌的氣溶素功能，或者在魚體應(yīng)激條件下腸道屏障不健全時(shí)，嗜水氣單胞菌才可以有透過腸道壁引起感染的能力。

該研究成果可以有效指導(dǎo)對(duì)淡水魚類氣單胞菌敗血癥的防控。該團(tuán)隊(duì)已初步測(cè)試了缺失氣溶素基因的維氏氣單胞菌作為減毒活疫苗的功效，取得了顯著的抗病效果。