大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）是一种存在于人与动物体内的人兽共患病原菌,一定条件下可导致人与动物罹患多种疾病,例如肠炎、败血症、尿道炎、肺炎和脑膜炎等。致病性大肠杆菌根据细菌感染后引起疾病的类型、致病机制和细菌中含有的毒力基因的不同,分为肠内致病性大肠杆菌和肠外致病性大肠杆菌。由于大肠杆菌的血清型有数万种,不同血清型间的交叉保护弱,导致了大肠杆菌病的防治举步维艰,目前大肠杆菌感染仍然是影响畜牧业发展的重要传染病之一。由于不同地区乃至不同养殖场流行菌株的血清型都不尽相同,因此菌株的分离鉴定及确定其毒力、抗性基因对探究该病的防治策略有重要意义。本研究对内蒙古赤峰地区某养殖场暴发的山羊尤其是羔羊临床上呈现腹泻和神经症状的疫病进行了流行病学调查,通过对病原菌的分离纯化、生化鉴定和分子生物学鉴定,确定了引起该疫病暴发的病原体为大肠杆菌,命名为NMGCF-19菌株。用纯化的NMGCF-19菌液感染小鼠,构建了小鼠感染模型,确定出NMGCF-19菌株半数致死量为1.0×10~6 cfu。小鼠感染8 h后出现精神沉郁、被毛紊乱、行动迟缓、震颤、抽搐等症状;剖检后病理变化主要为肝脏肿胀坏死、肺组织充血水肿和脑腔积液等;镜检观察到小鼠的肝脏、肺脏和脑组织中均存在大量大肠杆菌;病理组织学检查发现感染小鼠脑组织中神经细胞坏死、脑内核皱缩浓染,肝脏内有大量炎症细胞浸润,肺脏纤维化还伴有肺泡塌陷和肺充血症状。q PCR和Western blot方法检测发现小鼠脑组织中的紧密连接蛋白表达量下降和炎性细胞因子的表达量上升,表明NMGCF-19菌株可能通过破坏血脑屏障来侵袭脑组织并引起脑膜炎。本研究测定并分析了NMGCF-19菌株完整基因组序列,共得到1,189,209,800bp Clean Data,27186 bp重复序列、5040个编码基因、285个非编码基因、8个假基因、10个CRISPR序列、20个基因岛,与各功能数据库比对后获得756个毒力基因和46个抗性基因,这些功能基因的确定对该地区大肠杆菌病的药物靶点筛选和疫苗的研发十分重要。综上,本研究分离鉴定出一株肠道外致病性大肠杆菌,该菌株可以穿过血脑屏障致羔羊患脑膜炎,并确定了菌株中潜在的毒力、抗性等功能性基因,以上结果为该地区大肠杆菌病的诊断、治疗和疫苗的研发提供理论依据和前期基础。