鼠疫噬菌体的分离和生物学特性研究

来源 :中国疾病预防控制中心 | 被引量 : 8次 | 上传用户:xu9865
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鼠疫是一种流行在啮齿动物间通过跳蚤传播的自然疫源性疾病,其病原体为鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis,简称“鼠疫菌”)。历史上鼠疫的流行曾给人类带来巨大的灾难。鼠疫噬菌体作为一种细菌病毒,寄生于鼠疫菌。在动物鼠疫流行末期和间歇期,从鼠疫疫源地宿主动物及其生存环境中常常可以分离出非典型鼠疫菌和/或鼠疫噬菌体。目前在鼠疫诊断“四步”检验中,人们越来越依靠噬菌体裂解实验的结果来判定鼠疫菌,甚至一些地方仅剩下噬菌体实验。因此一旦这个防线失守,整个鼠疫诊断体系将受到极大挑战。在鼠疫监测中现已发现天然的抗现有鼠疫诊断噬菌体的鼠疫菌存在。因此,制备更多鼠疫诊断噬菌体的备选对鼠疫诊断、动物鼠疫流行病学研究和鼠疫微生态研究具有重要意义。本论文包括三部分内容:(1)从模拟土壤标本中分离鼠疫噬菌体方法的建立;(2)云南省鼠疫自然疫源地野生型鼠疫噬菌体的分离和流行病学分析;(3)野生型鼠疫噬菌体YL060生物学特性鉴定。(1)采用点滴法和双层琼脂平板法分离模拟土壤中的鼠疫噬菌体,建立由土壤环境中分离鼠疫噬菌体的技术方法。实验结果表明,分别加入5μL、50μL、500μL、1000μL鼠疫诊断噬菌体的模拟土壤样本,通过点滴法检测显示其过滤液在稀释前均出现明显的噬菌斑,2g土壤样本中鼠疫噬菌体的最小检出量为30PFU。由此说明采集的环境样本中鼠疫噬菌体含量很少时,通过富集可以提高鼠疫噬菌体的分离率。(2)云南省玉龙县黄山镇和剑川县石龙村采集261份生态环境样本(包括鼠巢、鼠巢地土壤、鼠洞道土壤、鼠粪等)和鼠类样本(以鼠盲肠为主)进行鼠疫噬菌体分离。结果显示,以鼠疫疫苗株EV76为宿主菌,样本经过富集后采用点滴法和双层平板法从云南省玉龙县黄山镇采集的鼠巢中分离4株鼠疫噬菌体,从该地鼠盲肠中分离3株鼠疫噬菌体。云南省玉龙县黄山镇在2009-2014年期间动物鼠疫持续流行。本研究为国内首次从鼠疫疫源地鼠巢中分离到野生型鼠疫噬菌体,通过流行病学分析说明它跟近期的动物鼠疫流行相对应。(3)本研究选取鼠疫噬菌体YL060进行了生物学特性研究。结果显示,鼠疫噬菌体YL060电镜下形态呈蝌蚪形,头部为正多面体结构,头部直径约为60 nm左右,尾部长约140 nm左右,带有一伸缩的尾鞘,其形态符合肌尾噬菌体科特征。该噬菌体最佳感染复数为0.1;一步生长曲线显示噬菌体感染宿主菌EV76的潜伏期为50 min,暴发期为80 min,裂解量约为7.1。鼠疫噬菌体YL060宿主谱较窄,仅仅裂解鼠疫疫苗株EV76,而对其它耶尔森菌均不裂解,说明该鼠疫噬菌体有较强的特异性。理化因素敏感性试验显示,该噬菌体在pH 5.0-10.0范围内具有良好的裂解活性;50℃作用60 min后其活性基本保持不变,超过50℃其效价急剧下降;其对氯仿不敏感,5%浓度的氯仿对其活性基本没有影响;对紫外线比较敏感。提取的鼠疫噬菌体YL060 DNA进行琼脂糖凝胶电泳显示其条带大约23 kb。
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