溶血性曼氏杆菌PCR检测方法比较及四川五个地区山羊曼氏杆菌感染的调查

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曼氏杆菌属(Mannheimia)为巴氏杆菌科(Pasteurellaceae)内的成员,该属有6个已命名的种,大多为条件致病菌,主要引起反刍动物肺炎、败血症及乳房炎等。其中,溶血性曼氏杆菌是引起牛呼吸道综合征(Bovine respiratory disease complex,BRDC)的主要病原,同时也可引起羊肺炎、乳房炎及新生羔羊急性败血症等,是目前曼氏杆菌属中最为重要的病原。对于溶血性曼氏杆菌,国内外针对其不同的靶基因先后建立了多种PCR方法,但目前没有对各方法特异性、敏感性以及临床样本检测能力的比较分析,不利于为临床溶血性曼氏杆菌病的诊断以及病原的检测和鉴定提供方法学的参考和指导。因此本研究针对国内外已建立的用于溶血性曼氏杆菌检测的PCR方法,对各方法的引物进行生物信息学分析,在此基础上对各方法的特异性、敏感性以及临床样本的检测情况进行了比较分析,旨在为溶血性曼氏杆菌PCR方法的选择提供可靠依据。此外鉴于我国缺乏除溶血性曼氏杆菌外其他曼氏杆菌感染情况的研究数据,本研究从四川省部分地区采集山羊鼻拭子样本,对多种曼氏杆菌进行了病原检测及分离鉴定,同时对分离得到的部分曼氏杆菌菌株sod A基因进行了遗传进化分析,为曼氏杆菌感染防控提供了参考依据。1.溶血性曼氏杆菌PCR方法的比较研究本研究选用针对溶血性曼氏杆菌lktD、gcp、rpt2、phssa、16Sr RNA及art J-lkt C六种靶基因所建立的6种PCR方法(即:lktD-PCR、gcp-PCR、rpt2-PCR、phssa-PCR、16Sr RNA-PCR和art J-lkt C-PCR),首先对各引物进行生物信息学分析,在此基础上比较了各PCR方法的特异性、敏感性,同时对各方法鼻拭子样本检出率和模拟感染肺组织样本检出能力进行了对比分析。结果:(1)生物信息学分析发现,针对gcp、phssa、art J-lkt C、16Sr RNA四种靶基因的引物序列,都仅与溶血性曼氏杆菌靶基因高度同源,与其他病原无同源性。lktD-PCR的引物除能与溶血性曼氏杆菌靶基因片段完全匹配外,与其他几种曼氏杆菌均有同源性,提示其特异性不强。rpt2-PCR的引物与不同溶血性曼氏杆菌靶基因所匹配出的目标片段长度不一,可能与该基因片段容易发生变异有关。(2)特异性比较研究发现,lktD-PCR、gcp-PCR及phssa-PCR能扩增出本研究中三种曼氏杆菌,为曼氏杆菌属特异性PCR;16Sr RNA-PCR、art J-lkt C-PCR和rpt2-PCR具有溶血性曼氏杆菌种特异性,但通用性不强,而将这三种曼氏杆菌种特异性PCR方法联合使用则能对本研究中菌株盘中14株溶血性曼氏杆菌全部检出。(3)通过敏感性比较研究发现,三种曼氏杆菌“属”特异性PCR方法中lktDPCR敏感性最高,可用作临床曼氏杆菌感染初步检测。三种溶血性曼氏杆菌“种”特异性PCR方法中16Sr RNA-PCR的敏感性最高。(4)通过对鼻拭子样本检出率比较发现,lktD-PCR检出率最高为55.56%。通过对肺组织溶血性曼氏杆菌模拟感染样本检测比较发现,各PCR方法都能扩增出特异性条带,可直接用于临床肺组织样本的检测。2.四川部分地区山羊曼氏杆菌感染调查本研究共从四川五个地区采集了231份山羊鼻拭子样本,用特异性PCR方法检测了各种曼氏杆菌感染情况,同时对曼氏杆菌进行了分离鉴定,并对分离到的菌株sod A基因进行了遗传进化分析。结果如下:(1)对231份山羊鼻拭子样本进行检测,曼氏杆菌总检出率为61.47%、溶血性曼氏杆菌检出率49.35%、葡萄糖苷曼氏杆菌检出率为3.46%、肉芽肿曼氏杆菌检出率本为0。说明曼氏杆菌在四川地区山羊规模化养殖场中广泛流行,其中溶血性曼氏杆菌为最主要病原,但葡萄糖苷曼氏杆菌感染的情况也存在。(2)通过菌株分离鉴定,共分离到89株曼氏杆菌,其中溶血性曼氏杆菌85株,葡萄糖苷曼氏杆菌2株、反刍曼氏杆菌2株。(3)通过分离菌株sodA基因遗传进化分析发现,溶血性曼氏杆菌与葡萄糖苷曼氏杆菌遗传关系较近,而与反刍曼氏杆菌、多源曼氏杆菌、肉芽肿曼氏杆菌等则较远。总之,本研究对溶血性曼氏杆菌常用PCR方法的特异性、敏感性、及临床样本检测情况进行了比较研究,为临床使用中溶血性曼氏杆菌PCR方法的选择提供了参考依据。同时对四川省部分地区曼氏杆菌感染情况的调查,为曼氏杆菌的防控提供了背景资料。
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