我国霍乱弧菌流行菌株的毒素基因特征和分子型别分析

发布时间：2017-06-29 18:26

  本文关键词：我国霍乱弧菌流行菌株的毒素基因特征和分子型别分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自1817年至今,霍乱已经引起了七次世界范围的大流行,前六次大流行均由O1群古典(classical)生物型霍乱弧菌引起,从1961年开始,O1群埃尔托(E1Tor)生物型霍乱弧菌替代了古典型而引起了第七次世界大流行。1992年,在印度和孟加拉又出现了O139血清群霍乱弧菌引起的霍乱暴发和流行,并随后在东南亚(包括我国)传播。霍乱的历次世界大流行均波及到我国,目前仍是我国重点防范的传染病,但第七次世界大流行以来,引起我国霍乱流行菌株的分子特征和演化规律尚未完全阐明。本研究选取第七次世界大流行以来,我国不同时期、不同地区/省份的865株霍乱弧菌,包括650株O1群(1961-2010年)和215株O139群(1993-2010年)霍乱弧菌进行了分析,以阐明引起我国霍乱流行菌株的重要分子特征,为我国流行菌株的变异和流行演化提供基因特征依据。 霍乱弧菌的致病因子是霍乱毒素(Cholera Toxin, CT),由ctxAB基因编码。PCR检测选择的865株菌中产毒株(ctxAB+)为487株(56.3%),其中病人菌株(n=420)中的产毒株为359株(85.5%),环境菌株(n=445)中的产毒株为128株(28.8%)。进一步按血清群分类,在O1群菌株(n=650)中,病人和环境菌株的产毒株分别为278(84.2%)和83(25.9%)；在O139群菌株(n=215)中,病人和环境菌株的产毒株分别为81(90.0%)和45(36.0%)。继续对所有菌株的ctxB测序发现,在O1群产毒株(n=361)中,El Tor型ctxB (ctxBET)占67.6%,古典型ctxB (ctxBCL)占29.6%,自1992年开始出现ctxBCL型的菌株,并且在随后的时期里,与ctxBET型O1群菌株长期共存。但在O139群菌株中均为ctxBET型。同时,还发现三种目前尚未报道过的ctxB基因型。 我们进而检测了霍乱弧菌第七次世界大流行的特征性基因--rtxC和VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇,结果发现,rtxC阳性率为95.4%(825/865)；对VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇中部分基因的检测结果,在产毒株(ctxB阳性,n=486)中,87.0%(423/486)携带VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇,在非产毒株(ctxB阴性,n=379)中,16.6%(63/379)携带VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇。进一步按血清群分类,在01群菌株(n=650)中,产毒株(n=361)和非产毒株(n=289)VSP-Ⅰ/Ⅱ的携带率分别为82.8%和20.1%；在0139群菌株(n=215)中,产毒株(n=126)和非产毒株(n=89) VSP-Ⅰ/Ⅱ的携带率分别为99.2%和5.6%,表明无论是O1群还是O139群菌株,产毒株的VSP-Ⅰ/Ⅱ携带率均明显高于非产毒株(P0.0001),这些结果表明我国自1961年以来流行的菌株绝大多数具有El Tor型的特点,另外,VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇主要存在于产毒株中。VSP-Ⅰ/Ⅱ基因簇是否与霍乱弧菌的致病性相关还有待进一步研究。 本科室前期研究了我国O1群霍乱弧菌基于管家基因的序列分型(MLST),进行了克隆群构成分析。在本研究中,对我国1993-2010年间的O139群霍乱弧菌也进行了MLST分析,测定了七个管家基因的序列进行MLST分析,将来自不同地区、不同年份的72株O139群菌株分为16个ST序列型,其中产毒株有两个ST序列型,非产毒株有14个ST型,提示产毒株和非产毒株分别来自不同的世系(lineage),我国流行的O139群产毒株则来自有限的世系；对这些菌株的PFGE (Not1酶切)分析,显示197株菌可分为五个大群,产毒株单独聚为一群,另外四群均为非产毒株。但在每个群内,又存在多个PFGE带型,并且产毒株的PFGE带型相似度(84%)高于非产毒株(66%),提示我国流行的O139群菌株在固定世系内不断演化出变异的菌株。另外,PFGE也显示出非产毒株的基因组多样性明显高于产毒株。 携带霍乱肠毒素基因ctxAB的噬菌体CTXΦ,在产毒株与非产毒株之间转移,是新(型)霍乱弧菌产生的重要机制,这种转移主要以霍乱弧菌TCP菌毛(tcpA编码其主要亚单位)为受体完成,但不同来源菌株(主要为非产毒株)的tcpA基因有序列多态性。我们在第一部分研究结果中,筛选不同型别非产毒(ctxAB-但tcpA+)的优势克隆群,使用携带氯霉素抗性基因标记的CTXΦ对非产毒优势克隆群菌株进行感染,发现所选取的ctxAB-tcpA+优势克隆群菌株中,tcpA序列型为El Tor型的菌株获得了CTXΦ的感染,提示这类非产毒的克隆群所代表的菌株可能作为潜在的受体菌获得毒素基因而引起霍乱的流行。
【关键词】：霍乱弧菌 流行菌株 毒素基因 分子型别
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R378.3
【目录】：

• 缩略词5-6
• 中文摘要6-9
• Abstract9-12
• 前言12-13
• 第一部分 我国霍乱弧菌流行菌株的毒素基因特征分析13-41
• 前言13-14
• 材料与方法14-21
• 结果21-38
• 讨论38-41
• 第二部分 我国O139群霍乱弧菌的分子型别分析41-55
• 前言41-42
• 材料和方法42-45
• 结果45-53
• 讨论53-55
• 第三部分 噬菌体CTXΦ对霍乱菌株的感染55-67
• 前言55-56
• 材料和方法56-62
• 结果62-66
• 讨论66-67
• 小结67-68
• 参考文献68-71
• 综述71-78
• 参考文献75-78
• 附录78-99
• 致谢99-100
• 硕士期间已发表论文100

【参考文献】

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1 毕振强,杨彬,王国永,王梅,段玉芹;霍乱弧菌含编码霍乱毒素基因的溶源性噬菌体转染检测[J];预防医学文献信息;2002年03期

2 梁未丽,阚飙,祁国明,刘延清,高守一;O139群霍乱弧菌中溶原性噬菌体CTXФ的诱导及转染性研究[J];中华微生物学和免疫学杂志;2003年01期

3 刘广文,闫梅英,祁国明,刘延清,高守一,阚飙;霍乱弧菌溶原性噬菌体CTXΦ的氯霉素抗性基因标记及诱导[J];中华微生物学和免疫学杂志;2004年04期

4 阚飙,祁国明,刘延清,刘彩莲,高守一;霍乱弧菌中存在不含霍乱毒素基因的噬菌体CTXΦ基因组[J];中华微生物学和免疫学杂志;1999年03期

  本文关键词：我国霍乱弧菌流行菌株的毒素基因特征和分子型别分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：498919