冷冻鸡肉单增李斯特菌分离株对鸡的致病性及全基因组序列测定与分析

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangbaolin
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单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是一种食源性的胞内致病菌,可以感染人类和动物,引起脑膜脑炎、流产和败血症等疾病,死亡率可高达20%-30%。各国每年对食品LM的污染调查结果显示,鸡肉中LM的检出率在1.1%-5.51%之间,鸡肉源LM可能是加工环境污染,也可能是鸡本身携带。目的:本试验将研究鸡肉源LM对鸡的致病性,以引起食品厂和养禽场对污染源的重视。并通过全基因组测序,分析其基因组进化和毒力特征,为分离株的致病机制提供依据。方法:(1)毒力基因PCR检测、溶血价测定、改良寇氏计算法计算鸡胚LD50和称重得到鸡胚肝脏指数,通过结果对比17株分离株的毒力。(2)筛选出三株毒力差异显著的分离株LM925、LM929和LM873肌肉注射感染9日龄雏鸡,通过改良寇氏计算法得到雏鸡LD50,研磨肝脏、脾脏和脑组织,平板计数法计算载菌量,观察雏鸡大体和组织病理学变化等,研究LM对雏鸡的致病性;(3)选择毒力差异最大的LM925与LM873,在不同温度、p H、Na Cl浓度和Et OH浓度条件下测定吸光度OD600得到两株菌的生长曲线,微孔板定量法对不同时间段生物被膜的形成能力进行比较。(4)对分离株LM925和LM873进行全基因组测序,对其基因组特点,毒力基因,MLST分型和基因组进化进行分析。结果:(1)41.2%(7/17)分离株携带所检测的8个毒力基因,全部分离株均携带对毒力有决定性作用的lmo2821,17株分离株均溶解绵羊红细胞,溶血价在1:4-1:16之间,17株分离株均可致死鸡胚,58.8%的分离株鸡胚LD50在1.5和2之间,41.2%分离株鸡胚LD50在2和5之间,最强毒株鸡胚LD50为1.533,最弱毒株鸡胚LD50为4.733,接种LM的鸡胚肝脏指数均显著增大。(2)雏鸡感染实验表明,三株菌对雏鸡均有致病性。强毒株LM925,LM929的雏鸡LD50分别为7.733和8.133,而相对弱毒株LM873的雏鸡LD50为8.733,LM925在各组织中的载菌量最高,LM873最低,雏鸡解剖发现肝脏病变最明显,其中LM925与LM929所感染的雏鸡肝脏可看到明显的白色坏死灶,而LM925明显居多,感染LM873的雏鸡肝脏无肉眼可见病变。组织病理学观察发现,病变主要为肝细胞坏死,炎性细胞浸润,淤血和化脓灶,而病变最多的为LM925,最少为LM873只观察到局部淤血。(3)在不同条件下,37℃、p H 7.0、5.0%Na Cl为三株LM生长的最适条件,4%Et OH为生长的最低抑制浓度,LM925的生长趋势始终高于LM873,其中在p H 5.0、4.5%Na Cl和4%Et OH条件下两株菌的生长趋势差异显著(P<0.05);利用微孔板定量法测定不同时间段该菌生物被膜的形成情况,发现培养6~24 h有少量LM开始附着和微菌落的形成,LM925与LM873相比,在6h、8h和12h时,生物被膜的形成差异显著(P<0.05),10h时和24h时,LM925与LM873相比,差异极显著(P<0.01);36h时微菌落连成网状结构,可形成成熟致密的生物被膜,且LM925较LM873的差异极显著(P<0.01),48h生物被膜网状结构逐渐溶解,LM925与LM873相比均无明显差异(P>0.05)。结果发现LM925具有更强的环境适应能力及生物被膜形成能力。(4)全基因组注释分析结果显示:LM925基因组全长2,965,010bp,GC含量37.83%,编码2928个蛋白预测基因,编码区占整个基因组的91.03%,蛋白平均长度为872.38个氨基酸,含有56个t RNA以及6个r RNA。LM873基因组全长2,972,618bp,GC含量37.83%,编码2928个蛋白预测基因,编码区占整个基因组的91.03%,蛋白平均长度为862.57个氨基酸,含有55个t RNA以及6个r RNA。在LM925与LM873的分析比较中,两菌除共同含有的毒力基因外,LM925还含有编码LIPI-3的基因簇lls B、lls D、lls H、lls X、lls Y、lls G,这些基因编码溶血素S(LLS),LM873存在编码LIPI-4的基因簇esx B和gsp G,这些基因编码分泌蛋白。将两株菌的测序结果对照数据库信息,得到LM873的序列分型为ST87,属于CC87克隆群,LM925为ST386,属于CC224克隆群。在进化分析中,LM873与中国临床分离株SHL012和美国造成人李斯特菌病爆发的FSLJ1-194存在较近的亲缘关系;LM925与FSLJ1-194,SHL012,美国食品分离株FSLN1-017和美国临床分离株FSLR2-503处于同一进化位置,显示他们是由同一祖先进化而来。两者结果综合分析显示,LM873与LM925均具有引起人李斯特菌病爆发的潜在可能。结论:冷冻鸡肉单增李斯特菌分离株对鸡胚和雏鸡均具有致死能力,但是毒力并不相同,感染鸡胚和雏鸡的肝脏是病变比较明显的器官。LM冷冻鸡肉分离株的环境适应性与生物被膜形成能力与毒力强弱呈正相关。LM873与LM925均具有引起人李斯特菌病爆发的潜在可能。
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