动物医学进展。2010,31(5):90—93 Progress in Veterinary Medicine 嗜水气单胞菌检测技术研究进展 单晓枫 ,郭伟生 ,陈 畅 ,钱爱东卜 (1.吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春130118;2.铁岭出入境检验检疫局,辽宁铁岭I12000) 摘要:嗜水气单胞茵是重要的水生动物病原茵,也是重要的人兽共患病原菌。近年来,其检测技术取 得了迅速发展。论文对嗜水气单胞茵的检测技术进行了综述,并对其检测新策略进行了展望。 关键词:嗜水气单胞茵;检测技术 中图分类号:¥852.6 文献标识码:A 文章编号:1007—5038(2010)05—0090—04 嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)在分 证。 类上属于弧菌科气单胞菌属中嗜温有动力单胞菌。 在生化反应原理的基础上研制出的API快速 该菌为革兰阴性短杆菌,两端钝圆,直或略弯,大小 反应板和细菌鉴定仪,大大缩短的检测时间。其只 为0.3 m~1.0 m×1.0 m~3.5 m,菌细胞多 需将培养的分离纯化细菌经一定比例的稀释,加入 数单个存在,少数双个排列,通常在菌体的一端有一 试剂板中的各个测试孑L中,通过16 h~18 h的培养, 根鞭毛,部分菌株有侧鞭毛,无荚膜,不形成芽孢,微 计算机可通过每个测试孔的生化反应所产生的颜色 需氧,最适生长温度28℃,对热的抵抗力较差。嗜 不同进行分析,而鉴定出细菌的种属。李圆圆等[7 水气单胞菌广泛存在于淡水、污水、淤泥及土壤中。 用ATB细菌鉴定仪快速鉴定出鲟源致病性嗜水气 它不仅能引发多种水生动物的传染病,而且可以感 单胞菌X1,简化了检测程序,缩短了反应时间。 染爬行类、两栖类和鸟类[1 ]。近年来,大量资料证 2免疫学技术 明,嗜水气单胞菌亦可引发人类的食物中毒、败血 抗原与相应抗体在体内体外均能发生特异性结 症、脑膜炎、蜂窝组织炎及伤口感染,影响食物安全, 合反应,在体外进行的抗原抗体反应称为免疫学技 并且是免疫抑制病人和肝病患者的机会致病菌。因 术,是建立免疫学检测技术的基础。由于免疫学反 此,嗜水气单胞菌已成为人一兽一鱼共患病病原菌 。]。 应具有高度特异性,已广泛应用于病原微生物的检 本文拟对嗜水气单胞菌的检测方法做一介绍,为进 测。 一步深入研究提供参考。 2.1酶联免疫吸附试验 1 常规生化鉴定方法 酶联免疫吸附试验(ELISA)方法是将抗原抗体 传统生化试验是依据细菌对营养物质分解能力 的特异性反应与酶对底物的高效催化作用相结合的 不一致,代谢产物也不尽相同,而对细菌进行鉴定。 一种免疫学试验技术。 据此,致病性嗜水气单胞菌的检测已制定了国家标 Shunji K等[8 建立了嗜水气单胞菌溶血素的 准[5]:首先进行细菌的分离,细菌的鉴定包括了氧化 ELISA检测方法,可快速诊断人由致病性嗜水气单 酶试验、AHM鉴别培养、吲哚试验及葡萄糖、蔗糖、 胞菌引发的腹泻型痢疾;在水产动物患病的诊断上, 阿拉伯糖、七叶苷、水杨苷等五种糖的发酵试验,并 钱冬等Ig 建立双抗夹心ELISA检测嗜水气单胞菌, 通过脱脂奶平板、斑点酶联免疫试验鉴定其致病性。 可检测出9.77×l0。cfu/mL(病料),且与温和气单 而在细菌分离中,对污染材料,选用RS选择培养基 胞菌、点状气单胞菌无交叉反应,检测时间短,整个 的效果更加明显[6]。尽管此标准简化了方法、减少 过程只需1.5 h;此外,Swain P等n0]也用ELISA对 了时间,但是,因为许多菌株在生化试验结果存在差 嗜水气单胞菌及其他细菌进行了检测,取得了良好 异,部分嗜水气单胞菌的生化反应结果与标准株结 的效果。 果并不相符,因此需要做大量的生化试验进一步验 与常规ELISA相似的Dot-ELISA是2O世纪 收稿日期:2009—12—01 基金项目:吉林农业大学青年启动基金(2009004) 作者简介:单晓枫(1977一),男,吉林长春人,实验师,博士,主要从事水产微生物与免疫学研究。*通讯作者 单晓枫等:嗜水气单胞菌检测技术研究进展 91 8O年代初发展的一项免疫学技术,与ELISA过程 相似,只是将固相载体变为纤维素膜(NCM)。 陈怀青等口妇应用Dot—ELISA检测嗜水气单胞菌 HEC毒素,可检测的最低水平为95 mg/mL,比溶 蛋白的金黄色葡萄球菌,标记了嗜水气单胞菌的高 免血清,制备SPA诊断液,建立了检测嗜水气单胞 菌的SPA—COA,比玻片凝集试验敏感性高25倍~ 5O倍,特异性强,重复性好,操作简便快速。在此基 础上,马家好等口 研发了以SPA—COA为主要检测 血试验的敏感性高4O倍;李焕荣等__1 用Dot— ELISA快速地检测了锦鲤致病性嗜水气单胞菌的 手段的鱼病诊断箱,可以诊断出包括嗜水气单胞菌 为病原的多种鱼类疾病,再次体现了其快速、特异、 敏感、操作简便等优点。 胞外蛋白酶并证明了该菌株的致病性。 随着免疫学技术的发展,ELISA的方法也逐渐 改进,而近几年发展起来的生物素一亲和素酶联免疫 吸附试验(BA—ELISA),与常规ELISA相比,具有 灵敏度更高、特异性更强、稳定性更好等优点。胡太 雁等_1。 以中华鳖的致病性嗜水气单胞菌T0608株 为抗原制备高免血清,采用活化生物素标记兔IgG, 建立的双抗体夹心BA—ELISA,该方法比常规 ELISA敏感16倍,且与鱼类的气单胞菌、拟态弧菌 等无特异性反应,整个检测过程可在4 h内完成,可 较好的应用于中华鳖嗜水气单胞菌快速检测。 ELISA方法具有简单、灵敏、快速、特异等优 点,适用于嗜水气单胞菌的快速检测,但ELISA在 操作过程中,影响因素较多,假阳性率较高,因此,仍 需要其他方法辅助检测。 2.2免疫荧光技术 免疫荧光技术(immunofluorescence technique) 是将血清抗体以化学法与荧光素结合后,仍保留其 免疫特性,当带有荧光素的抗体与抗原结合后,则在 抗原的部位有荧光抗体的沉着,在荧光显微镜下观 察,可以看到发亮的荧光。荧光素可以用来标记抗 体,也可以用来标记抗原,但由于抗原结构和理化性 质的多样性,标记条件不易控制,所以多用荧光素标 记抗体,通常称为荧光抗体技术。荧光抗体技术分 为直接法和间接法两种。 陈昌福口 用直接荧光抗体法和细菌培养法对 中华鳖体内的嗜水气单胞菌进行检测时发现,用直 接荧光抗体法测定中华鳖各种器官中的细菌比培养 法的检出数量高出近100倍,检出率较高,对冷冻保 存的标本也适用;李卫军 应用间接荧光抗体法检 测人工感染鳟鱼体内的嗜水气单胞菌,对杀鲑气单 胞菌、爱德华菌、荧光假单胞菌不发生交叉反应,且 时间短,操作简便。 2.3 SPA协同凝集试验(SPA-C0A) 金黄色葡萄球菌A蛋白(SPA)是细胞壁抗原 的主要成分,能与IgG的Fc片段非特异性结合,但 不影响Fab片段的活性,所以当带有SPA的金黄色 葡萄球菌与抗体混合,再加入适量的相应抗原,结果 出现凝集反应更易于观察。李学勤等 用富含A 2.4其他免疫学技术 血凝抑制试验(HI)广泛应用于具有血凝特性 的病毒的检测,而对有血凝特性的细菌研究较少。 姜正前等[1 ]运用HI试验检测嗜水气单胞菌,其试 验孔中的血凝现象能被抗嗜水气单胞菌阳性血清所 抑制,而对照孑L中加入的抗嗜水气单胞菌阴性血清 却不能抑制血凝现象,这说明嗜水气单胞菌也可以 用HI检测。 氢离子敏感高分子,因其独特的pH敏感性质 而在免疫分析中得到应用,一次高分子为载体的pH 敏感相分离免疫分析由于采用均相免疫反应和异相 分离,克服了均相和异相二种免疫分析模式的局限 性,与温度敏感高分子相比,又可以在37℃进行免 疫反应,提高了反应速度和效率。林鹏等 以pH 敏感高分子为载体,建立了荧光免疫分析嗜水气单 胞菌膜蛋白(OMP)的新方法。该方法同EUSA相 比较,其缩短了分析时间,灵敏度与ELISA相当。 3聚合酶链反应 聚合酶链反应(PCR)因其具有快速、简便、灵敏 的特点,已广泛应用于嗜水气单胞菌的检测,并可以 通过检测多种基因进行,如16 S rDNA、溶血素基 因、气溶素基因、丝氨酸蛋白酶基因等等口 。 3.1 常规PCR 常规PCR已知待扩增目的片段序列,据此序列 设计一对相应的引物,其所依据的基因序列因研究 者不同而不同。其中最为常见为16 S rRNA基因 序列,余晓丽等 建立了快速检测了鲢鱼嗜水气单 胞菌的PCR方法,且特异性好、敏感性高、最低检测 量为1O pg嗜水气单胞菌基因总DNA;邓先余等l2 ] 利用嗜水气单胞菌的16 S~23 S rDNA间区的序 列,设计出嗜水气单胞菌特异的PCR引物,建立了 检测嗜水气单胞菌的PCR方法,并对自来水、饮用 水、珠江水、养殖池水等水样进行了检测;Xia C 等_2 依据8一溶血素基因建立的PCR方法,与温和 气单胞菌、鳗弧菌、荧光假单胞菌没有交叉反应,敏 感性高。虽然常规PCR有灵敏、快速的优点,但对 于一些致病性嗜水气单胞菌,存在漏检的可能性和 92 动物医学进展2010年第31卷第5期(总第203期) 污染造成的假阳性,因此一些技术更为先进的PCR 应运而生。 3.2多重PCR LAMP扩增致病性嗜水气单胞菌具有较强特异性, 其灵敏度为1.4 L~14 L。高于PCR法,适用于 没有PCR仪的基层实验室,具有良好的应用前景。 储卫华等l_2胡采用PCR扩增特异性16 S rDNA 和溶血素基因检测致病性嗜水气单胞菌,已很好的 将其与非致病性嗜水气单胞菌相区别,且同细菌生 化鉴定和溶血素生物学检测所得结果符合率为 97.2 ,但这只能检测产溶血素的致病性嗜水气单 胞菌;郭松林等_2 针对嗜水气单胞菌的溶血素和外 5 结语 嗜水气单胞菌广泛分布于环境中,对人、畜、鱼 的健康都构成威胁,是典型的人一兽一鱼共患病病原 菌。对嗜水气单胞菌的检测,国内外已经具有可借 鉴的技术,因此如何快速、准确、方便的对其检测,将 膜蛋白基因序列为目的基因,采用双重PCR法快速 检测了欧鳗鲡的嗜水气单胞菌。饶静静等口 分别 针对嗜水气单胞菌气溶素基因、溶血素基因、16 S rRNA和气溶素基因、16 S rRNA、丝氨酸蛋白酶基 因建立的三重PCR,将致病性嗜水气单胞菌的检测 提高到一个新的台阶。 3.3免疫捕获PCR 免疫捕获PCR(immuno-capture PCR)是一种快 速的病原菌检测方法,依据病原菌菌体抗原与抗体特 异性结合的免疫学原理,将抗原包被于磁珠或者PCR 壁管上,富集标本中病原菌,在进行PCR试验,即可 检测目的病原菌。Peng X X等[3 以16 S rRNA保守 区做为靶目标,设计引物5LAAACTCAAAGGAAr— TGAC一3 和5 一GACGGGCGGTGTGTACAA一3 ,扩增 出约500 bp的产物,其快速、敏感、重复性好,为检测 嗜水气单胞菌提供了一个新方法。 3.4荧光定量PCR 荧光定量PCR(real-time fluorescence PCR)为 近年来发展起来的技术,其利用了探针技术的高特 异性、PCR对DNA的高效扩增和光谱技术的敏感 性及定量特点,不仅克服常规PCR定性检测的不 足,且具有直观、特异性强、敏感性高、重复性好和易 操作等优点。高建忠。。 。 基于TaqMan探针建立的 荧光定量PCR方法检测嗜水气单胞菌,与常规PCR 法、细菌培养法比较,其检测的灵敏度可达 12.5 c{u/mL,且速度快,包括核酸提取整个检测时 间仅为3 h,比常规PCR和细菌培养法所需时间大 大缩短,并表现了很好的特异性。 4环介导恒温基因扩增法 环介导恒温基因扩增法(LAMP)是日本学者 Notomi T发明的一种基因恒温扩增新技术,具有灵 敏度高、特异性强、速度快、耗时短、等温操作、设备 简单、产物检测方便等特点,更适合基层实验室检测 病原使用l_3引。程天印等L3 以嗜水气单胞菌气溶素 基因序列,设计一套引物,建立了针对致病性嗜水气 单胞菌环媒恒温基因扩增法检测技术,结果表明: 成为今后研发的方向;并且嗜水气单胞菌存在活的 非可培养(VBNC)状态,这就给其检测提出了严峻 的考验。随着对嗜水气单胞菌基因组研究的深入、 有关蛋白质谱研究的增多、科技的进一步发展,更准 确、更快捷、更方便的检测及分析技术将会更多的应 用于致病性嗜水气单胞菌的研究。 参考文献: [1] 张玉芬,亢喜刚,张秀军.嗜水气单胞菌研究进展[J].安徽农业 科学,2009,37(26):12389—12390. 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