论文解读:弗朗西斯菌属,罗非鱼产业的新兴病原体


论文解读:弗朗西斯菌属,罗非鱼产业的新兴病原体



在过去的十年中,几种新出现的疾病导致水产养殖业大量的经济损失。Woolhouse& Dye将新兴病原体可以定义为病原体的发病率随着其在新的宿主种群中的出现而发病率增加或由于其潜在流行病学的长期变化,在现有宿主中的发病率正在增加。致病性最强的包括立克次氏体弗朗西斯菌属在内,对全球范围内的几种养殖鱼类危害严重。目前,尚不清楚发病率的增加是由于病原体传播到了新的宿主和地理位置还是现有检测技术的灵敏度增加所致。
弗朗西斯菌病是由不同种的弗朗西斯菌引起的急性或慢性病。可感染200多种哺乳动物(包括人类)以及鸟类,爬行动物,甲壳类动物和蜱。 研究表明,由于细菌的挑剔性质导致鱼源性的弗朗西斯菌分离培养困难。 本研究主要描述了影响哥斯达黎加罗非鱼养殖业一种新兴病原体——弗朗西斯菌属的特征,主要包括临床病理,组织病理学,微生物学等方面。
通过观察发病的罗非鱼,发现受感染的罗非鱼长度在6.5-9.0 cm之间,重量在13-20 g之间。 临床症状表现为:嗜睡,游动异常,眼球突出和厌食症。组织病理学显示,病变最严重的是鳃,脾脏和肾脏。此外,肝脏,心脏,眼睛,中枢神经系统和胃肠道也存在病理变化,几乎所有的器官都存在肉芽肿。由于上皮增生,鳃表现出第一和第二层状融合(图2a)。 在严重的情况下,在心包膜和心肌中观察到大量的细胞浸润和肉芽肿的存在(图2b)。


实验结果显示,补充有牛血红蛋白溶液和抗生素的半胱氨酸心琼脂,改良的Thayer-Martin琼脂,以及兔血和抗生素的CHA有助于从患病鱼的脾脏和肾脏中初步分离弗朗西斯菌属。改良的Thayer-Martin,巧克力II琼脂和添加3%胎牛血清,1%葡萄糖和0.1%胱氨酸的Mueller-Hinton均不适合弗朗西斯菌属的初次分离,但可用于二次培养。利用LADL从哥斯达黎加的罗非鱼分离得到的弗朗西斯菌属命名为LADL07-285A和LADL07-285B。
弗朗西斯菌属在接种36-48小时后在CHAH上长出灰色菌落,表面光滑且凸出。 最佳生长温度为28~30˚C,在培养4天后在20~28 ˚C可以生长,但22~25 ˚C的生长速度较慢,并且在15 ˚C或33 ˚C时未观察到生长。 通过光学显微镜观察,该细菌的形态非常多样,没有运动能力。
利用弗朗西斯菌属特异性引物F11和F5,从受感染的脾脏和肾脏中分离物中产生了单一的目的条带。通过序列比对,从哥斯达黎加的罗非鱼中分离到的弗朗西斯菌株与GenBank中其他弗朗西斯菌种序列之间具有97-99%的一致性。下表显示了LADL07-285分离株16S rRNA与其他弗朗西斯菌株或其他鱼类病原体之间的进化差异。


综上,通过细菌学,组织病理学和分子生物学分析,鉴定出哥斯达黎加养殖罗非鱼中高死亡率事件的病原体是弗朗西斯菌属的成员,且不同的感染方式引起的急性或慢性病症有明显不同。