犊牛腹泻大肠杆菌病又称牛白痢,其病原为致病性大肠杆菌(Escherichia coli),临床症状多以急性腹泻、脱水等为主,本病全年均可发生、当气温骤变时更易多发,2-3周的犊牛易感染此病,本病死亡率较高,多呈地方性流行,一旦爆发,将给养牛业带来巨大的损失。耶尔森强毒力岛(HPI),其含有摄铁毒力基因簇,因此具有铁摄取功能,其在耶尔森菌感染机体过程中,发挥着重要作用。HPI可以通过质粒在不同菌株之间水平传播,因此,这些毒力相关基因可能在不同种属的菌株间、动物与人类间相互传播,近年来,HPI在致病性大肠杆菌、克雷伯菌、沙门菌等其他肠杆菌科的菌属中已被发现。菌蜕是近年来的一种新型疫苗,其多数由噬菌体Phix174的蛋白E裂解革兰氏阴性细菌表面而形成一孔状结构,其细菌内容物则由此排除,形成一个无活性、空壳状的“细菌”。菌蜕保留了细菌自身的天然表面抗原、且具有佐剂性能,因此可以加强免疫应答;而且,菌蜕具有制备简单、自身安全、运输方便、还可作多联疫苗等诸多优点,现已逐渐被人们所认识并研究。本研究以北方六省市的犊牛腹泻为研究材料,从中分离出致病性大肠杆菌,并对其O血清型进行鉴定,同时,检测大肠杆菌分离株HPI携带情况,并对其HPI相关毒力基因进行克隆与序列分析。在此基础上,筛选出一株疫苗候选株,制备成大肠杆菌菌蜕,并对其部分生物学特性以及免疫原性进行初步分析。结果显示:在北方六省市的420份犊牛腹泻样品中,共分离到大肠杆菌140株,分离率为33.33%(140/420);其犊牛腹泻大肠杆菌分属15种血清型,其中O14、O15、O101、O78、O36为优势血清型。140株犊牛腹泻大肠杆菌分离株中,共有59株HPI阳性、阳性率为42.14%(59/140);59株犊牛腹泻大肠杆菌HPI阳性菌株中,6种主要毒力因子的阳性率各不同:fyuA为49.15%(29/59)、asn_tRNA_intB为32.20%(19/59)、irp3为42.37%(25/59)、irp5为23.73%(14/59)、irp8为44.07%(26/59)、ybtA各为44.07%(26/59)。不同菌株的7种毒力基因序列具有较高的同源性,部分菌株毒力基因序列同源性与样品采集地点、时间有一定相关性;菌株携带HPI毒力基因的种类、数目与采集地点关联不密切,但携带irp2+fyuA+irp3+irp8+ybtA基因组合的菌株数量最多,占总数的11.86%(7/59)、且流行分布较广。本研究筛选出一株对氨苄青霉素敏感、致病性较强、生长速度较快、血清型为优势血清型的犊牛腹泻大肠杆菌菌蜕制备候选株HBTN1311222,血清型为O15型;并成功构建质粒型犊牛腹泻大肠杆菌菌蜕,在诱导6h时,裂解率为99.877%。犊牛腹泻大肠杆菌菌蜕可以诱导小鼠机体产生体液免疫反应与细胞免疫反应,可以诱导机体以Th1型细胞为主的保护性免疫应答;且可以对小鼠产生良好地免疫保护力、其保护率为80%;在小鼠攻毒后,菌蜕免疫的小鼠病理变化要略轻于灭活疫苗、灭活佐剂疫苗免疫小鼠的病理变化。研究结果将有助于明确我国北方地区犊牛腹泻大肠杆菌的分布情况、优势血清型;并为研究犊牛腹泻大肠杆菌HPI各毒力基因的功能提供数据支持;本研究成功制备的犊牛腹泻大肠杆菌菌蜕,将为犊牛腹泻的防治、尤其是新型疫苗的研制,奠定基础。