謝宇舟,吳翠蘭,李 軍,陶 立,李常挺,彭 昊,馬春霞,潘 艷
(廣西獸醫(yī)研究所/廣西獸醫(yī)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧530001)
克雷伯氏菌屬為腸桿菌科的成員,有肺炎克雷伯氏菌、產(chǎn)酸克雷伯氏菌、植生克雷伯氏菌和土生克雷伯氏菌這4個(gè)種[1]。肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)是一種條件性致病菌,可引起肺炎、子宮炎、腹瀉等疾病[2]。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷增大,由肺炎克雷伯氏菌引起的疾病致死率較高,它不僅給養(yǎng)殖行業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也嚴(yán)重危害人類的健康。
2017年8月,我們對死亡黑山羊的檢測中分離到1株肺炎克雷伯氏菌,現(xiàn)將病原菌的主要特征報(bào)告如下。
采集自廣西某山羊場病死羊的肺臟。
取病死羊的肺臟在無菌操作工作臺(tái)接種于麥康凱平板上,放置在37℃恒溫箱培養(yǎng)24h后觀察細(xì)菌生長情況。然后挑取單個(gè)菌落進(jìn)行革蘭氏染色、鏡檢和肉湯培養(yǎng)。
將分離到的細(xì)菌接種于微量生化反應(yīng)管,放置在37℃恒溫箱培養(yǎng)24 h后觀察細(xì)菌生長特性,在《臨床常見細(xì)菌、真菌鑒定手冊》[3]進(jìn)行比對。
采用細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒提取細(xì)菌的DNA,應(yīng)用16S rRNA細(xì)菌鑒定引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,經(jīng)電泳、回收、克隆、測序。并對測序結(jié)果進(jìn)行分析。
取12只健康小白鼠均分為兩組,每組各6只,分別為試驗(yàn)組和對照組。試驗(yàn)組小鼠的攻毒劑量為0.3mL/只(濃度為2×108 CFU/mL),對照組則注射等量的生理鹽水。然后繼續(xù)培養(yǎng),觀察小鼠的身體狀況。
采用紙片瓊脂擴(kuò)散的方法進(jìn)行藥敏試驗(yàn),藥敏紙片購自杭州濱和微生物試劑有限公司,按照該公司試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,然后放置在37℃恒溫箱培養(yǎng)12~24h后,觀察抑菌圈情況。
將肺組織劃線接種于麥康凱平板上,置于37℃培養(yǎng)24h后,菌生長良好,菌落顏色為紅色。菌落有點(diǎn)黏稠,挑取單個(gè)菌落時(shí)具有拉絲現(xiàn)象,經(jīng)鏡檢為革蘭氏陰性、短桿菌。
分離株的生化特性結(jié)果V-P試驗(yàn)、枸櫞酸鹽、葡萄糖、乳糖、尿素酶試驗(yàn)均為陽性;吲哚、甲基紅和明膠水解試驗(yàn)為陰性(表1)。該生化特性結(jié)果與《臨床常見細(xì)菌、真菌鑒定手冊》的克雷伯氏菌屬肺炎克雷伯氏菌的生化特性相符合。
表1 藥敏試驗(yàn)結(jié)果
該分離株經(jīng)PCR擴(kuò)增、電泳,得到了相應(yīng)的目的片段(圖1)。將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物送測序公司進(jìn)行測序。用生物學(xué)軟件對該分離株的測序結(jié)果進(jìn)行分析,得到了長為1438 bp的片段,命名為GXSL。
圖1 分離株16S rRNA擴(kuò)增電泳圖
用MegAlign對9株肺炎克雷伯氏菌參考株和GXSL分離株進(jìn)行核苷酸同源性比較,結(jié)果GXSL與肺炎克雷伯氏菌的同源性在97.1%以上(圖2)。
用MEGA7用MegAlign對9株肺炎克雷伯氏菌參考株和GXSL分離株進(jìn)行核苷酸進(jìn)化樹分析,該分離株與肺炎克雷伯氏菌在同一分支上(圖3)。
以上分析結(jié)果表明,獲得的GXSL分離株為肺炎克雷伯氏菌。
實(shí)驗(yàn)組接種分離菌5h后開始表現(xiàn)為精神沉郁、不好動(dòng),24h內(nèi)小鼠死亡4只,在48h內(nèi)6只小鼠全部死亡,死亡率為100%,而對照組小鼠表現(xiàn)正常。將死亡小鼠進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn)心和肺嚴(yán)重出血,肝有壞死點(diǎn)。將小鼠病變組織在麥康凱平板進(jìn)行劃線、培養(yǎng),回收到與接種菌一樣的細(xì)菌。
圖2 氨基酸同源性比較
圖3 核苷酸進(jìn)化樹
藥敏試驗(yàn)結(jié)果顯示該菌對頭孢噻肟、阿米卡星、頭孢曲松和鏈霉敏感,對強(qiáng)力霉素、慶大霉素、青霉素G、氧氟沙星、蒽諾沙星、卡那霉素、復(fù)方新諾明、諾氟沙星、阿奇霉素、多粘菌素B、利福平和環(huán)丙沙星這12種藥物耐藥(表2)。
表2 藥敏試驗(yàn)結(jié)果
近年來,肺炎克雷伯氏菌已成為危害人類和動(dòng)物的重要條件致病性菌之一[4]。肺炎克雷伯氏菌首先是從病人的大葉性肺炎中分離到的;在動(dòng)物界中,滕濤等[4]從團(tuán)頭魴的潰瘍處和肝脾病灶部位、彭智偉等[5]從水貂肝臟病變組織、王孝友等[6]從兔的肺肝等病變組織、賀番等[7]從奶牛乳房炎中分離到肺炎克雷伯氏菌,這些研究表明,由肺炎克雷伯氏菌感染的動(dòng)物逐漸增多,該病原已成為備受關(guān)注的人獸共患病病原。
本研究從病死羊的肺臟中分離到1株革蘭氏陰性短桿菌。生化試驗(yàn)鑒定結(jié)果V-P試驗(yàn)、枸櫞酸鹽、葡萄糖、乳糖、尿素酶試驗(yàn)均為陽性;吲哚、甲基紅和明膠水解試驗(yàn)為陰性。該菌的形態(tài)特征和生理生化特性均與肺炎克雷伯氏菌相符合,初步判定為肺炎克雷伯氏菌。
由于16S rRNA基因具有細(xì)菌屬、種的特征,現(xiàn)已被用來作為細(xì)菌鑒型的依據(jù)[1]。本研究對分離株GXSL和9株肺炎克雷伯氏菌參考株基于16S rRNA基因的核苷酸同源性比較和核苷酸進(jìn)化樹分析,結(jié)果表明分離株GXSL與肺炎克雷伯氏菌的同源性在97.1%以上;核苷酸進(jìn)化樹分析顯示,該分離株與肺炎克雷伯氏菌在同一分支上,這更進(jìn)一步說明該分離株為肺炎克雷伯氏菌。由此可見,對于細(xì)菌的分離鑒定我們需要借助于傳統(tǒng)的分離鑒定方法和新型的分子生物學(xué)方法相結(jié)合,所得的結(jié)果更加可靠。
肺炎克雷伯氏菌是致病性強(qiáng)的病原菌,陳興生等[8]從死牛體內(nèi)分離到毒力較強(qiáng)的肺炎克雷伯氏菌;馮娜等[9]報(bào)道接種肺炎克雷伯氏菌的小鼠在24h全部死亡。而本研究在致病性試驗(yàn)中,該分離株也使小白鼠100%致死,并使小白鼠出現(xiàn)心和肺嚴(yán)重出血、肝有壞死點(diǎn)等癥狀,說明本試驗(yàn)分離株GXSL的致病性也很強(qiáng)。由于肺炎克雷伯氏菌致病相關(guān)毒力因子比較多,因此,其毒力基因的確定還要待進(jìn)一步的研究。
本試驗(yàn)還對該菌進(jìn)行藥物敏感性試驗(yàn),分離出4種較敏感的藥物:頭孢噻肟、阿米卡星、頭孢曲松和鏈霉敏感,其余對強(qiáng)力霉素等12種藥物耐藥,這試驗(yàn)結(jié)果與馮娜等[9]的報(bào)道結(jié)果基本一致。這種耐藥性的產(chǎn)生可能由于各種抗菌藥物的廣泛使用,加之,肺炎克雷伯氏菌可以產(chǎn)生各種使抗生素失活的酶,從而導(dǎo)致耐藥性的普遍存在[10]。
本研究通過微生物學(xué)手段和分子生物學(xué)技術(shù)從病死羊的肺臟中分離鑒定出1株肺炎克雷伯氏菌,并成功篩選了幾種較敏感性藥物,為治療和預(yù)防該菌對羊的危害提供可靠的數(shù)據(jù)。
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