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副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)主要存在于河口和近岸的海水及鱼、虾、贝类等海洋生物体中,是鱼虾贝类等海洋生物的条件性致病菌;副溶血弧菌同时也是人类的病原菌,人们食用副溶血弧菌污染的水产品后可引起食物中毒或腹泻,其中以沿海地区居多。不同地区来源的副溶血弧菌存在着明显的多样性,病原菌的发生和流行机制有待于深入的研究。
副溶血弧菌的致病性与所含的一些毒力因子有关,其中溶血素已被确认是很重要的毒力因子,本文采用分子生物学和生理生化方法研究了89株临床及环境分离的副溶血弧菌的多样性。采用多重PCR方法检测了66株菌中3种溶血素基因的分布。发现tlh基因分布于所有副溶血弧菌中,而tdh基因主要存在于从临床分离的致病性菌株中,个别环境样品中也发现tdh基因存在,只发现1株存在trh基因。利用tlh基因和tdh基因探针用Sotlthern blotting方法进行进一步确证,在被检测的12株副溶血弧菌中出现了不同的杂交带,表明tlh基因和tdh基因广泛分布于副溶血弧菌中,且具有较高的多样性。通过对16S rDNA扩增产物进行PCR-RFLP分析,发现89株分离自临床的副溶血弧菌存在2个基因型,对16S rDNA V3区扩增产物进行PCR-DGGE分析,发现37株副溶血弧菌存在26个基因型。采用API 20 E/20 NE细菌鉴定试剂条对40株从临床分离的副溶血弧菌进行了生化性质的比较,所有被检菌株都表现相似的生理生化特征,其中用API 20 E试剂条鉴定的7株菌,有5株个别生化特征存在多样性;用API 20 NE试剂条鉴定的33株菌,有10株个别生化特征存在多样性。
根据副溶血弧菌金属蛋白酶基因设计特异性引物VPM1/VPM2,建立了用于副溶血弧菌的PCR快速检测方法,并与其它几对常见的副溶血弧菌特异性引物VP-1/VP-2r:L-tlh/R-tlh,L-tdh/R-tdh,L-trh/R-trh:toxR-4/toxR-7进行了比较,发现所有引物都能特异地检测副溶血弧菌,都具有较好的灵敏度,其中自行设计的金属蛋白酶基因引物VPM1/VPM2的灵敏度最好,在50μl反应体系可检测到4 pg基因组DNA,表明该引物可以用于副溶血弧菌的快速检测。
将PCR方法和MPN方法结合,建立了用于快速、定量检测水产品中致病性副溶血弧菌的MPN-PCR法。样品经梯度稀释增菌培养后检测的灵敏度为12.2 CFU/ml,比PCR直接检测高出100倍。用该方法对青岛地区几种主要的海产品进行了定量检测,在所检255个样品中,165个样品被检出副溶血弧菌,其MPN值>719 CFU/g,其中鱼鳃中检出率为100%,螃蟹鳃及内脏次之,检出率为93.3%,虾肝胰腺中检出率为82.5%,平均检出率为73.3%。41.5%的样品被检出致病性副溶血弧菌。三文鱼肌肉、虾肌肉、螃蟹肌肉组织中副溶血弧菌的检出率为0。统计学结果表明,不同季节之间存在着差异,春、夏、秋是副溶血弧菌生长繁殖旺盛的季节。从致病性副溶血弧菌FYZ8621.4基因组中克隆了金属蛋白酶基因(vpm)。vpm基因由2445 bp组成,编码由814个氨基酸组成的多肽,具有金属蛋白酶活性中心典型的HEYVH序列。构建了表达质粒pET-24d(+)/vpm,并转化到大肠杆菌BL21,分别于25℃和37℃诱导表达。SDS-PAGE分析经Ni琼脂糖亲和柱纯化的重组金属蛋白酶(rVPM)为单一的蛋白带,pro-rVPM分子量为89.8 kDa,从培养上清中纯化的rVPM经SDS-PAGE分析其分子量为87 kDa。vpm基因的ORF序列翻译所得的前21个氨基酸可能为信号肽。
胞内表达的rVPM经Ni琼脂糖亲和柱纯化后,得到的酶比活力为5.6 U/mg,比活力增加了78.9倍。从培养上清中纯化的rVPM比活力为55.7 U/mg。纯化的rVPM经SDS-PAGE电泳后,活性染色发现有明显的活性带。明胶平板上可见明显的水解圈。纯化的rVPM,最适pH为8.0,在pH 6-9范围内保持稳定。最适反应温度为37℃,45℃时仍然表现出较大活力,然后随温度的上升而下降。当分别用2.5,5和10μgrVPM作用于牙鲆鳃细胞系(FG)时,可以在17 h内观察到其细胞毒作用,rVPM的细胞毒性与rVPM的量成线性关系。纯化的rVPM腹腔注射斑马鱼,48 h后,注射的斑马囱出现组织出血及死亡现象。