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为解决多杀性巴氏杆菌(P. multocida)在禽类和兔中引发疾病并带来经济损失,以及其耐药性和毒力相关问题,研究人员对从鸡、鸭、兔中分离的 P. multocida 展开研究。结果发现其存在 MDR 和 XDR 菌株,明确了相关毒力和耐药基因。该研究揭示了公共健康威胁。
在动物的世界里,有一种隐藏在暗处的 “健康杀手”—— 多杀性巴氏杆菌(P. multocida)。它悄无声息地潜伏在禽类和兔子的呼吸道中,一旦时机成熟,便会引发疾病。在禽类中,它是导致禽霍乱的罪魁祸首,使得家禽们呼吸困难、身体日渐消瘦,给全球的家禽养殖业带来了沉重的打击,造成了巨大的经济损失;在兔子身上,它又会引发鼻炎,让小兔子们喷嚏不断、眼睛红肿。
随着时间的推移,这个 “杀手” 变得越来越难以对付。由于抗生素的广泛使用,多杀性巴氏杆菌逐渐产生了耐药性,一些菌株甚至对多种抗生素都有抵抗力,变成了多药耐药(MDR)和广泛耐药(XDR)菌株。这不仅让患病动物的治疗变得棘手,还对公共健康构成了潜在威胁。为了更好地了解这个 “杀手”,找到应对它的办法,来自埃及苏伊士运河大学兽医学院、沙特阿拉伯多所大学等研究机构的研究人员开展了一项关于家禽和兔源多杀性巴氏杆菌的研究。这项研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为我们认识多杀性巴氏杆菌提供了重要依据。
研究人员采用了多种技术方法来深入探究多杀性巴氏杆菌。首先是样本采集,他们从埃及伊斯梅利亚省商业农场的患病鸡、鸭、兔(各 50 只)身上采集了肝脏、肺和脾脏样本。接着进行细菌的分离与鉴定,通过将样本接种到特定培养基,再结合形态学和生化特征,以及基于 PCR 检测 kmt1 基因的方法来确定是否为多杀性巴氏杆菌。对于耐药性研究,按照临床和实验室标准协会(CLSI)指南,采用纸片扩散法对分离菌株进行 9 种抗菌药物的药敏试验。同时,运用 PCR 技术检测毒力基因和抗生素耐药基因。最后,通过对 10 只健康兔子进行致病性试验,观察感染后的症状和死亡率。
研究结果如下:
- 临床症状和病理变化:患病禽类常见呼吸窘迫症状,如鸡会出现打喷嚏、羽毛杂乱等;兔子常打喷嚏、有皮下脓肿;鸭子则脖子伸长、有鼻分泌物。死后剖检发现,鸭子和兔子多器官严重充血,鸡的气管有干酪样或纤维蛋白渗出物,感染病例的肺部水肿、有充血。
- 菌株的表型特征、流行率和荚膜分型:显微镜下,分离菌株为革兰氏阴性、无芽孢的球杆菌或短杆菌,在绵羊血琼脂上呈灰色、半透明、不溶血,在麦康凯琼脂上不生长。生化检测呈现特定的反应结果。总体流行率为 20%(30/150),兔子中最高(24%),其次是鸭子(20%)和鸡(16%),但不同物种间无显著差异。肺部是主要感染器官(50%),各器官间流行率也无显著差异。所有分离菌株均为荚膜 A 型,且都携带 kmt1 基因。
- kmt1 基因的系统发育分析:通过对 kmt1 基因的系统发育分析发现,测试的多杀性巴氏杆菌菌株之间以及与来自美国、丹麦、中国等不同地区的菌株具有高度遗传相似性(97.5 - 100%)。
- 抗菌药物敏感性:多杀性巴氏杆菌菌株对四环素(83.3%)、庆大霉素(63.3%)等多种药物耐药,但对氯霉素(86.7%)和环丙沙星(70%)敏感。
- 毒力和抗生素耐药基因:oma87、ptfA、luxS、tadG 和 nanB 毒力基因的流行率分别为 100%、86.7%、76.6%、73.3% 和 56.7%,未检测到 tox<sub>A</sub>基因。tet<sub>H</sub>、bla<sub>ROB - 1</sub>和 erm<sub>X</sub>耐药基因的流行率分别为 83.3%、63.3% 和 60%。
- 多药耐药情况:13.3% 的测试菌株对 5 类抗生素耐药(MDR),携带 bla<sub>ROB - 1</sub>和 tet<sub>H</sub>基因;10% 的菌株对 7 类抗生素耐药(XDR),携带 bla<sub>ROB - 1</sub>、tet<sub>H</sub>和 erm<sub>X</sub>基因等多种耐药组合情况。
- 相关性分析:耐药基因与表型耐药存在强正相关,如 tet<sub>H</sub>与对四环素的耐药、erm<sub>X</sub>与对红霉素的耐药等。同时,某些毒力基因与耐药基因之间也存在正相关,如 tet<sub>H</sub>与 ptfA、tet<sub>H</sub>与 tadG 基因。
- 致病性试验:实验感染的兔子在感染 1 天后出现发热、呼吸困难等症状,死亡率为 20%;2 天后死亡率达到 100%。死后剖检发现与自然感染相似的病变,且能从死亡兔子器官中重新分离出多杀性巴氏杆菌。
研究结论和讨论部分表明,该研究首次在埃及报道了从鸟类和兔子中分离的多杀性巴氏杆菌菌株中存在 luxS 基因。多杀性巴氏杆菌的 MDR 和 XDR 菌株在家禽和兔子中的存在,揭示了公共健康威胁。oma87、ptfA、luxS 和 tadG 毒力基因以及 bla<sub>ROB - 1</sub>、tet<sub>H</sub>和 erm<sub>X</sub>抗生素耐药基因通常与新兴的 MDR 和 XDR 多杀性巴氏杆菌菌株相关。氯霉素和环丙沙星对分离的多杀性巴氏杆菌具有有效的抗菌活性。此外,传统检测方法和分子检测方法的协同应用对于家禽巴氏杆菌病的可靠诊断至关重要。这项研究为进一步了解多杀性巴氏杆菌的特性、防控其感染以及合理使用抗生素提供了重要的理论基础和实践指导,对保障家禽养殖业的健康发展和公共健康具有重要意义。