鴨疫里默氏桿菌(Riemrella anatipestifer)是革蘭氏陰性菌，屬黃桿菌科，可產(chǎn)生莢膜、不形成鞭毛和芽孢。鴨疫里默氏桿菌感染常引起2周齡～8周齡雛鴨大批發(fā)病和死亡，臨診上主要表現(xiàn)為眼和鼻分泌物增多、喘氣、咳嗽、下痢、共濟(jì)失調(diào)和頭頸震顫，少數(shù)慢性病例出現(xiàn)頭頸歪斜等癥狀。病變以纖維素性心包炎、肝周炎、氣囊炎、腦膜炎及部分病例出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎為特征，是危害肉鴨養(yǎng)殖業(yè)的一種最常見(jiàn)細(xì)菌病。

生物素，又稱為維生素H、輔酶R，在生物體內(nèi)通過(guò)羧化、脫羧以及轉(zhuǎn)羧基的方式參與脂肪酸合成、糖異生和氨基酸代謝。生物素合成包括：(1)合成前體分子庚二酸單酰-CoA，該過(guò)程具有菌屬特異性；(2)從庚二酸單酰-CoA合成生物素，該過(guò)程高度保守，包括四步反應(yīng)過(guò)程，其中8氨基-7酮基壬酸合成酶(BioF)催化第一步由L-丙氨酸與庚二酸ACP反應(yīng)生成8氨基-7酮基壬酸(KAPA)。近期發(fā)表于《Scientific Reports》的報(bào)道，首次對(duì)鴨疫里默氏桿菌BioF的編碼基因及其在細(xì)菌形態(tài)和致病中的作用進(jìn)行了研究，通訊作者為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所于圣青研究員。該研究表明鴨疫里默氏桿菌BioF由AS87_RS09170基因(bioF)編碼，western blot分析生物素化蛋白表明其在bioF缺失株中的含量明顯低于野生株，該基因在鴨疫里默氏桿菌中高度保守。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)生物素對(duì)鴨疫里默氏桿菌在體外培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)十分重要，bioF缺失株不能在去除生物素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而添加一定濃度的生物素后，缺失株可以恢復(fù)生長(zhǎng)；動(dòng)物感染試驗(yàn)結(jié)果表明bioF缺失株在雛鴨體內(nèi)的存活能力明顯減弱，感染后48 h被完全清除。此外，bioF缺失株黏附侵入細(xì)胞的能力明顯增強(qiáng)，通過(guò)透射電鏡和掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)大部分bioF缺失株含有多個(gè)芽生的贅生物，部分菌株外膜不規(guī)則或局部增厚，凹凸不平。SDS-PAGE和質(zhì)譜分析細(xì)菌膜蛋白發(fā)現(xiàn)，缺失株的外膜蛋白含有較多的胞漿蛋白成分，推測(cè)其細(xì)菌形態(tài)的變化是由于bioF缺失導(dǎo)致代謝障礙，影響細(xì)菌胞膜的合成而致“胞漿外漏”，在細(xì)菌表面形成類似贅生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

該研究首次揭示了鴨疫里默氏桿菌生物素的合成與細(xì)菌毒力相關(guān)，由于bioF基因高度保守，未來(lái)可以考慮將其作為新藥物的靶標(biāo)進(jìn)行研究；并且，bioF基因缺失株的毒力顯著下降，因此可以用作候選株進(jìn)行弱毒疫苗研究。該研究結(jié)果對(duì)制訂鴨疫里默氏桿菌病新的防控策略具有重要指導(dǎo)意義。