伴放线放线杆菌菌落形态鉴定和部分生物学特性研究

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伴放线放线杆菌(Actinobacillus actinomycetemcomitans,A.a)是侵袭性牙周炎的实验室参考诊断指标之一。快速、简单、经济和方便的检测鉴定Aa是开展实验室诊断的必要条件。Aa检测的基础方法是培养。Aa培养检测一般应用选择性培养基TSBV,但该培养基只具有相对的选择性,可以同时生长几种细菌。AaTSBV生长菌落形态很有特点,但菌落小原代分纯鉴定困难也制约了Aa研究的发展。图像分析仪记录分析菌落形态特点,探讨利用光镜快速识别Aa对于临床标本的原代分纯及进一步鉴定很有意义。 Aa体外培养主要观察到两种形态。临床新分离菌株呈粗糙型,有菌毛,能够紧密黏附到各种固体物质的表面,但实验室长期传代的菌株呈光滑型,不黏附,菌毛消失,一般认为这种表型转变是不可逆的。细菌可以存在有菌毛株和无菌毛株的双向转变。本课题前期研究显示Aa粗糙型和光滑型菌株均存在菌毛flp-1基因,转录水平也无差异;与固体培养相比,体外液体传代粗糙型很容易发生向光滑型的转变。逆向思维固体培养基降低湿度培养光滑型是否能向粗糙型转变值得进一步探讨。 细菌表面结构的变化也会不同程度的影响细菌致病性的变化。白细胞毒素是Aa的一个重要的致病因子,过去一直认为Aa白细胞毒素是RTX毒素家族中唯一不分泌的毒素。但目前有文献报道Aa白细胞毒素也是一个外分泌毒素,毒素是否分泌与细菌的形态有关。但Aa形态与白细胞毒素分泌的确切关系还不清楚。 Aa形态变化影响细菌的黏附。疏水性是细菌非特异性黏附机制的重要组成部分。文献报道这种表面特性可能会介导细菌黏附到唾液薄膜上,并与菌斑中其它定植菌发生共聚,从而促进菌斑形成。有关伴放线放线杆菌表面疏水性变化的研究报道存在相反的结果。 一、伴放线放线杆菌菌落形态学鉴定。按照内部星形结构或类似于星形结构选择菌落进行分纯鉴定,鉴定方法包括形态、生化、16s rRNA基因、白细胞毒素基因及测序检测。结果显示44个初筛菌落中32个菌落鉴定为Aa,形态鉴定与PCR鉴定结果的一致性较好,Kappa值为0.673。根据鉴定结果内部呈星形结构的菌落形态分为两类:菌落灰白、突起、半透明、内部星形结构清晰,星角锐的菌落分离株均为Aa;星角较圆钝或有浮雕感的菌落分离株均不是Aa。非Aa菌2株测序分析与嗜血杆菌属同源性为82%。本研究表明TSBV选择生长结合光镜下观察Aa典型内部星形结构特点可用于Aa的原代分纯培养。 二、伴放线放线杆菌的形态转变。观察降低培养基湿度固体培养光滑型菌株的形态变化。结果显示初次培养未见菌落形态和菌毛表达的变化。用相应湿度固体培养基继续传代5次观察,结果显示降低湿度1、2、3天的TSBV培养基上菌落形态肉眼观察未见明显变化,但降低湿度4、5、6天的培养基上可见Aa菌落变小,透明度降低;光镜下观察未见内部星形结构的重新出现;扫描电镜下可见菌体染色变深,部分菌株表面有菌毛的重新表达。表明伴放线放线杆菌光滑型菌株降低湿度TSBV固体培养的菌落形态介于光滑型与粗糙型之间,电镜下可见菌毛重新表达。 三、伴放线放线杆菌形态转变对白细胞毒素分泌的影响。Aa粗糙型和光滑型菌体及培养上清聚丙烯酰胺凝胶电泳观察Aa形态与白细胞毒素的关系。培养上清电泳结果显示粗糙型和光滑型菌株均可见116KDa大小的白细胞毒素蛋白条带。菌体蛋白电泳显示粗糙型菌株均可见白细胞毒素蛋白条带,光滑型菌株缺少该蛋白条带。表明伴放线放线杆菌形态转变影响白细胞毒素的分泌,粗糙型和光滑型菌株均可以分泌白细胞毒素至胞外。 四、伴放线放线杆菌形态转变对菌体表面疏水性的影响。碳氢化合物法检测伴放线放线杆菌粗糙型和光滑型菌体表面疏水性,观察菌株不同表型疏水性的变化。结果显示粗糙型和光滑型菌体表面均具有疏水性。16株粗糙型的菌体表面疏水率高于13株光滑型,差异有显著统计学意义(P<0.01)。13株粗糙型与其同源光滑型转变株的表面疏水率比较得出除4株外,其余菌株两种表型的疏水率差异均有统计学意义(P<0.05)。表明Aa形态变化可引起菌体表面疏水性的改变,粗糙型转变为光滑型后菌体表面疏水性减弱。
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