文/華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳昌福,武漢科研時代生物技術(shù)有限公司 周鑫軍
正文/8886字
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陳昌福有話說
我們經(jīng)常被來自全國給地的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者和技術(shù)服務(wù)人員問到,患病魚類內(nèi)臟上出現(xiàn)或多或少白色結(jié)節(jié)的癥狀,究竟是養(yǎng)殖魚類患上了什么疾病?為什么將抗微生物獸藥用遍了,就是不能有效地治療這種細(xì)菌性疾?。?/p>
為了讓這些水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)同行們能詳細(xì)地了解導(dǎo)致這個問題的原因,我們在查閱大量技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,整理出了這篇小文章。就是希望廣大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者再遇到這類患病魚類的時候,能參照這篇文章中介紹的內(nèi)容,提高自行診治患病水產(chǎn)養(yǎng)殖動物這種疾病的水平,避免繼續(xù)采取盲目、濫用水產(chǎn)用獸藥的行為。
在魚體內(nèi)生成白色結(jié)節(jié)的
致病菌特征及其結(jié)節(jié)形成機(jī)制
摘要:本文簡要介紹了能在患病魚內(nèi)臟中形成白色結(jié)節(jié)的致病菌生物學(xué)特性,以及從免疫學(xué)的角度陳述了白色結(jié)節(jié)形成的免疫學(xué)機(jī)制。旨在為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者以及在養(yǎng)殖一線做技術(shù)服務(wù)的人員,提供正確診斷與治療養(yǎng)殖魚類細(xì)菌性疾病的部分技術(shù)資料。
關(guān)鍵詞:養(yǎng)殖魚類;病理機(jī)制;胞內(nèi)寄生菌;結(jié)節(jié);藥物治療
已經(jīng)有較多魚類病理學(xué)研究結(jié)果證明,有一些種類的致病性細(xì)菌在感染養(yǎng)殖魚類后,能引起受感染魚類的臟器中呈現(xiàn)出數(shù)量、大小均不盡相同的白色結(jié)節(jié)(圖1)。呈現(xiàn)內(nèi)臟上有白色結(jié)節(jié)癥狀的患病魚類,雖然極少有引起暴發(fā)性死亡的狀況發(fā)生,但是,當(dāng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者采用抗微生物獸藥擬對患病魚類實施藥物治療時,則比較難以獲得理想的藥物治療效果。
圖1 示患病大口黑鱸肝臟中呈現(xiàn)大量白色結(jié)節(jié)的癥狀
本文內(nèi)容是簡要地介紹了能引起養(yǎng)殖魚類內(nèi)臟呈現(xiàn)白色結(jié)節(jié)的致病菌種類及其生物學(xué)特征,并且從免疫學(xué)角度解釋了導(dǎo)致患病魚類內(nèi)臟中出現(xiàn)白色結(jié)節(jié)的病理變化機(jī)制,并且陳述了采用水產(chǎn)用抗微生物獸藥難以實施有效藥物治療的原因。目的是幫助廣大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者及其在養(yǎng)殖一線工作的技術(shù)服務(wù)人員,在了解養(yǎng)殖魚類細(xì)菌性疾病的病原學(xué)、病理學(xué)基礎(chǔ)資料的同時,提高科學(xué)防控魚類細(xì)菌性疾病的技術(shù)水平。
1.導(dǎo)致魚類內(nèi)臟中形成白色結(jié)節(jié)的致病菌種類與生物學(xué)特征
根據(jù)國內(nèi)、外水產(chǎn)動物病害防控研究者以往的研究結(jié)果,當(dāng)魚類受到諾卡氏菌(Nocardia)、分枝桿菌(Mycobacterium)、愛德華菌(Edwardsiella)、鏈球菌(Streptococcus)和假單胞菌(Pseudomonas)感染后,其內(nèi)臟中是可以觀察到白色結(jié)節(jié)癥狀的。
1.1諾卡氏菌
諾卡氏菌是一類廣泛存在于環(huán)境中的革蘭氏陽性細(xì)菌,其中如下種類的細(xì)菌能感染、危害養(yǎng)殖魚類,引起諾卡氏菌?。∟ocardiosis)。
(1)鰤諾卡氏菌(N.seriolae)
鰤諾卡氏菌是一種革蘭氏陽性、需氧的放線菌,能感染海水養(yǎng)殖的五條鰤(
Seriola quinqueradiata)、杜氏鰤(
S.dumerili)等,以及淡水養(yǎng)殖大口黑鱸(
Micropterus salmoides)等魚類。
鰤諾卡氏菌的菌體呈分枝狀,類似真菌菌絲。革蘭氏陽性,抗酸染色部分陽性。在普通培養(yǎng)基,如營養(yǎng)瓊脂或腦心浸液瓊脂上生長良好。屬于需氧代謝菌,能利用多種碳源。最適溫度為25~30°C,適宜的pH為中性或微堿性。菌落干燥、粗糙,顏色為白色至黃色。具有多種酶活性,如過氧化氫酶和氧化酶。
遭受該菌感染的魚類出現(xiàn)皮膚潰瘍、內(nèi)臟結(jié)節(jié)和系統(tǒng)性癥狀。此菌可以通過養(yǎng)殖水體或養(yǎng)殖魚類的傷口傳染。對多種抗微生物藥物存在耐藥性(drug resistance),常用治療疾病的藥物包括磺胺類(sulfonamides)和四環(huán)素類(tetracyclines)。
(2)鰤諾卡氏菌亞種(N.seriolae subsp.Seriolae)
鰤諾卡氏菌亞種與鰤諾卡氏菌的生物學(xué)特性大致相似,主要危害的養(yǎng)殖魚類是五條鰤等。
(3)滅鮭諾卡氏菌(N.salmonicida)
滅鮭諾卡氏菌是一種革蘭氏陽性、部分抗酸性的絲狀細(xì)菌。主要危害的鮭科魚類是大西洋鮭(
Salmo salar)、虹鱒(
Oncorhynchus mykiss)和大麻哈魚(
O.keta)等。
滅鮭諾卡氏菌細(xì)胞呈分枝絲狀,菌絲直徑0.5~1.2μm。革蘭氏染色陽性,部分抗酸,抗酸染色呈弱陽能性。在普通培養(yǎng)基如血瓊脂、腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基上生長良好,適宜溫度為25~30℃。菌落生長較慢,一般需要培養(yǎng)數(shù)天至數(shù)周時間。菌落大多為白色、黃色或橙色,表面粗糙或光滑?;墚愷B(yǎng),可利用多種有機(jī)物為碳源。具多種酶活性,如蛋白酶、脂肪酶等有助于菌體在宿主細(xì)胞內(nèi)生存。對多種抗微生物藥物如青霉素(penicillin)和氨芐西林(ampicillin)等有天然耐藥性。
此菌主要是通過傷口或消化道傳染,可導(dǎo)致系統(tǒng)性感染,癥狀包括皮膚潰瘍等。
1.2分枝桿菌
分枝桿菌主要導(dǎo)致魚類結(jié)核病,感染后在內(nèi)臟形成白色結(jié)節(jié),且結(jié)節(jié)常見于脾、腎和肝,病程緩慢,使患病魚類逐漸呈現(xiàn)出消瘦的狀態(tài)。常見危害養(yǎng)殖魚類的分支桿菌有如下幾種。
(1)海分支桿菌(M.marinum)
海分支桿菌能危害淡水和海水養(yǎng)殖多種魚類,是魚類結(jié)核病的主要病原體。此菌也能感染人類,主要引起皮膚病變。
該菌是一種革蘭氏陽性、抗酸性的細(xì)菌,主要存在于淡水和海水環(huán)境中。能感染多種淡水魚和海水魚類,包括觀賞魚、養(yǎng)殖魚和野生魚類、也是兩棲類和爬行類的常見病原體,偶爾也會感染人類,導(dǎo)致皮膚和軟組織感染。
此菌的最適生長溫度為28~32℃,在37℃下生長受限,這一特性有助于區(qū)分結(jié)核分枝桿菌(
M.tuberculosis)。廣泛地存在于淡水、海水、土壤和水生生物中,尤其在溫暖水域中更為常見。
該菌的傳播途徑是接觸受污染的水或感染魚類傳播,也可通過攝入受污染的食物或水傳播。
(2)偶然分枝桿菌(M.fortuitum)
偶然分枝桿菌是一種快速生長的非結(jié)核分枝桿菌,廣泛存在于自然環(huán)境中,如水、土壤等。該菌可引起人類的機(jī)會性感染,尤其是在免疫系統(tǒng)較弱的人群中,可能引發(fā)皮膚、軟組織、肺部等部位的感染。
此菌是革蘭氏陽性,抗酸染色陽性菌。呈桿狀,可能分枝或絲狀。在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)3~7d可見菌落,適宜溫度為28~37°C。菌落光滑或粗糙,顏色為乳白或黃色。能利用多種碳源,如葡萄糖、蔗糖等。具有硝酸鹽還原酶、過氧化氫酶等酶活性。通過抗酸染色、培養(yǎng)、生化試驗及分子生物學(xué)方法(如PCR),即可對致病菌進(jìn)行種屬鑒定。
該菌對多種抗微生物藥物天然耐藥,但是,對阿米卡星(amikacin)、喹諾酮(quinolone)類等藥物較為敏感。
(3)龜分枝桿菌(M.chelonae)
龜分枝桿菌是一種能快速生長的非結(jié)核分枝桿菌,常見于水、土壤等環(huán)境中,能夠引起人類和動物的感染。屬于條件致病菌,可引發(fā)皮膚、軟組織,以及肺部、眼部等感染,嚴(yán)重感染時可導(dǎo)致菌血癥(bacteremia)。
該菌體呈桿狀,有時略彎曲,長度1.0~3.0μm,直徑0.2~0.6μm。革蘭氏染色陽性,但不易著色。抗酸染色陽性,是其重要特征。最適生長溫度為28~32°C,也能在37°C條件下生長。在固體培養(yǎng)基上,菌落呈光滑或粗糙,顏色為乳白或黃色,通常需要培養(yǎng)3~5d可見。
此菌能利用多種碳源,如葡萄糖、甘油等。硝酸鹽還原、尿素酶等生化反應(yīng)呈陰性。
對消毒劑和抗微生物藥物有較強(qiáng)耐受性。對多種抗微生物藥物天然耐藥,常用治療疾病的藥物包括克拉霉素(clarithromycin)、阿米卡星等。
(4)膿腫分枝桿菌(M.abscessus)
膿腫分枝桿菌是一種快速生長的非結(jié)核分枝桿菌,廣泛分布于自然環(huán)境中,尤其在土壤和水中。常引起人類和動物的感染,引起皮膚、軟組織和肺部出現(xiàn)癥狀。
該菌呈桿狀,長度約1.0~5.0μm,寬度約0.2~0.6μm。抗酸染色陽性,細(xì)胞壁富含脂質(zhì),因其富含分枝菌酸(mycolic acid),對消毒劑和抗微生物藥物具有較強(qiáng)抵抗力。高脂質(zhì)含量使其具有疏水性,有助于該菌在環(huán)境中長期存活。
在固體培養(yǎng)基上,3~5d內(nèi)可見菌落,屬于快速生長分枝桿菌。培養(yǎng)細(xì)菌時,可采用羅氏培養(yǎng)基、Middlebrook 7H10或7H11等培養(yǎng)基,適宜溫度為28~37℃。
此菌基因組約有5~6百萬堿基對?;蚪M中存在大量與代謝、耐藥性和環(huán)境適應(yīng)相關(guān)的基因。對多種抗微生物藥物具有天然耐藥性,包括β-內(nèi)酰胺(β-lactams)類、大環(huán)內(nèi)酯(macrolide)類等。藥物治療疾病較為困難。治療用藥之前需要進(jìn)行藥敏試驗以指導(dǎo)治療。
此外,與膿腫分枝桿菌特征相似的還有括膿腫亞種(
M.abscessus subsp.abscessus)、馬賽亞種(
M.abscessus subsp.massiliense)和博萊亞種(
M.abscessus subsp.bolletii)等。
(5)鮭分枝桿菌(M.salmoniphilum)
鮭分枝桿菌是一種革蘭氏陽性、抗酸性的細(xì)菌,主要感染危害的是鮭科魚類,如大西洋鮭(
Salmo salar)、虹鱒(
O.mykiss)、褐鱒(
S.trutta)、銀鮭(
O.kisutch)、紅鮭(
O.nerka)等,其次淡水魚類如鯉(
Cyprinus carpio)、河鱸(
Perca fluviatilis)等,還有海水魚類大西洋鱈(
Gadus morhua)與大西洋庸鰈(
Hippoglossus hippoglossus)等。
這些魚類在不同環(huán)境下均可能感染鮭分枝桿菌,尤其是養(yǎng)殖魚類因密度高、水質(zhì)差等的環(huán)境中更易感染此菌而患病。該菌呈細(xì)長桿狀,有時略彎曲。長度約為1.0~10.0μm,寬度約為0.2~0.6μm。具有抗酸染色特性,可通過齊爾-尼爾森染色法(Ziehl-Neelsen stain)檢測。生長緩慢,培養(yǎng)時間需要數(shù)周。常用羅氏培養(yǎng)基、Middlebrook 7H10或7H11等進(jìn)行培養(yǎng)。適宜溫度為15~25°C,耐低溫。屬于嚴(yán)格需氧菌,對營養(yǎng)要求較高,常需添加甘油、氨基酸等。
此菌具有多種毒力因子,幫助其在宿主體內(nèi)生存和繁殖。有較強(qiáng)的生存能力,在水環(huán)境中存活時間長,對不利環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力??赏ㄟ^水體、食物鏈或直接接觸傳播。
(6)魚分枝桿菌(M.piscium)
魚分枝桿菌是一種革蘭氏陽性、抗酸性染色陽性細(xì)菌,使用齊爾-尼爾森染色法可染成紅色。主要感染魚類。此菌呈桿狀,通常為直或略彎。長度1.0~10.0μm,直徑0.2~0.6μm。該細(xì)菌富含脂質(zhì),尤其是分枝菌酸,使其具有抗酸性。對適溫范圍較廣,通常在25~30°C。屬于專性需氧菌。生長緩慢,需復(fù)雜培養(yǎng)基,如勒文斯坦-詹森(Lowenstein-Jensen)培養(yǎng)基?;墚愷B(yǎng),利用有機(jī)物作為碳源和能源。具有多種酶,適應(yīng)不同環(huán)境。主要感染魚類,引起慢性疾病,如魚結(jié)核病。患病魚體重下降、皮膚潰瘍、器官肉芽腫等。因菌體細(xì)胞壁脂質(zhì)含量高,對許多抗微生物藥物和消毒劑具有天然抗性。
該菌廣泛存在于淡水、海水及水生生物中,是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重要病原體。通過水體或受感染魚類傳播。
(7)肖特氏分枝桿菌(M.shottsii)
肖特氏分枝桿菌是一種環(huán)境分枝桿菌,主要存在于淡水環(huán)境中,某些魚類可能是其自然宿主,可以導(dǎo)致條紋鱸(
Morone saxatilis)發(fā)生疾病。目前未發(fā)現(xiàn)對人類致病的明確證據(jù)。
該菌呈桿狀,類似其他分枝桿菌。細(xì)胞壁富含脂質(zhì),具有抗酸性,革蘭氏染色陽性。生長緩慢,需數(shù)周培養(yǎng)。常用羅氏培養(yǎng)基、Middlebrook 7H10或7H11培養(yǎng)基。菌落通常粗糙、干燥,顏色從白色到淺黃色不等。屬于需氧菌,依賴氧氣進(jìn)行代謝。具有過氧化氫酶和硝酸還原酶。通常對多種抗微生物藥物有抗藥性,治療疾病的藥物需通過藥敏試驗確定。
約5~7兆堿基對。GC含量約65%~70%,為高GC含量的細(xì)菌。
檢測與鑒定該菌的技術(shù),常用PCR、16S rRNA基因測序進(jìn)行鑒定。通過硝酸還原、過氧化氫酶等試驗輔助鑒定。
1.3愛德華氏菌
能感染魚類并且在其內(nèi)臟中形成白色結(jié)節(jié)的愛德華氏菌主要包括以下幾種。
(1)遲緩愛德華菌(E.tarda)
遲緩愛德華菌是一種重要的病原菌,可感染魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳動物,包括人類。
此菌廣泛存在于淡水、海水、土壤及動物腸道中。對多種環(huán)境壓力(如溫度、鹽度)有較強(qiáng)適應(yīng)能力。具有廣泛的宿主范圍和致病性,其生物學(xué)特征包括革蘭氏陰性、兼性厭氧、多樣的生化反應(yīng)和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
菌體呈桿狀,通常為短桿或中等長度。在普通培養(yǎng)基如營養(yǎng)瓊脂、血瓊脂上生長良好,適宜溫度為25~37℃。菌落通常呈灰白色,光滑且邊緣整齊。
該菌的生化特性為氧化酶陰性、過氧化氫酶陽性、能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖等,產(chǎn)酸產(chǎn)氣。通常不發(fā)酵乳糖,但能發(fā)酵蔗糖。
此菌在魚類中引發(fā)愛德華氏病,表現(xiàn)為皮膚潰瘍、內(nèi)臟器官壞死等。能感染多種淡水與海水魚類,如日本鰻鱺(
Anguilla japonica)、斑點叉尾鮰(
Ictalurus punctatus)和尼羅羅非魚(
Oreochromis niloticus)等。
該菌的毒力因子包括外膜蛋白、脂多糖、分泌系統(tǒng)等,幫助其入侵宿主細(xì)胞并逃避免疫反應(yīng)。對多種抗微生物藥物如β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、四環(huán)素類等表現(xiàn)出不同程度的耐藥性,耐藥機(jī)制包括產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶、藥物外排泵等。
(2)鮰愛德華菌(E.ictaluri)
鮰愛德華菌是一種重要的水產(chǎn)動物病原菌,主要感染斑點叉尾鮰,引起鮰敗血癥(enteric septicemia of catfish,ESC),癥狀包括腹水、出血、眼球突出等。
該菌是革蘭氏陰性短桿菌。長約1.0~2.0μm,寬約0.5μm。無鞭毛,不具運(yùn)動性。在普通培養(yǎng)基(如TSA、BHI)上生長良好。最適溫度為25~30°C,pH 6.5-7.5。菌落呈圓形、光滑、半透明,直徑1.0~2.0mm。通過水體、病魚或帶菌魚傳播。
該菌的生化特性是氧化酶:陰性、過氧化氫酶:陽性、發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖等,但不產(chǎn)氣。吲哚試驗:陰性。硫化氫產(chǎn)生:陽性。對多種抗生素(如四環(huán)素、磺胺類)具有耐藥性,需通過藥敏試驗選擇合適藥物。
基因組大小約3.7 Mb,包含約3,500個基因。毒力因子包括T3SS、外膜蛋白等,幫助其侵入宿主并逃避免疫系統(tǒng)。
(3)魚愛德華氏菌(E.piscicida)
魚愛德華氏菌是一種革蘭氏陰性細(xì)菌,是近年來新發(fā)現(xiàn)的致病菌,主要感染養(yǎng)殖魚類,能引發(fā)愛德華氏菌病,導(dǎo)致魚體出現(xiàn)潰瘍、出血、腹水等癥狀,嚴(yán)重時甚至造成大量死亡。
能感染多種海水和淡水魚類,如大西洋鮭、大口黑鱸魚,病癥與遲緩愛德華菌引起的疾病相似,包括受感染的魚會在肝、腎等器官形成白色結(jié)節(jié),伴隨出血和壞死。
1.4鏈球菌
由鏈球菌感染后會在魚體內(nèi)臟形成白色結(jié)節(jié),尤其在脾和腎,伴隨出血和炎癥,常見于高密度養(yǎng)殖環(huán)境。能危害魚類的鏈球菌種類主要包括以下幾種。
(1)無乳鏈球菌(S.agalactiae)
無乳鏈球菌是一種革蘭氏陽性細(xì)菌,又稱B群鏈球菌(group B Streptococcus,GBS),是一種革蘭氏陽性球菌。主要感染人類,尤其是新生兒、孕婦和免疫力低下者。引起新生兒敗血癥、腦膜炎、肺炎,孕婦尿路感染、子宮內(nèi)膜炎等。也能感染多種魚類,如尼羅羅非魚、大口黑鱸、鯉等淡水及海水魚類。尤其是養(yǎng)殖魚類在遭受高密度、水質(zhì)差、溫度波動幅度大等應(yīng)激因子刺激下,易引發(fā)感染并發(fā)病。
病魚體表出血、眼球突出、腹部膨脹、鱗片脫落等。內(nèi)部癥狀是脾臟、肝臟、腎臟等器官腫大、出血或壞死。感染可引起大規(guī)模死亡,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。
該菌通過受污染的水體傳播,也可以通過病魚或攜帶者的直接接觸傳播,親魚還可以通過繁殖將細(xì)菌傳給后代。由該菌感染對魚類養(yǎng)殖業(yè)構(gòu)成重大威脅。
該菌球形或卵圓形,直徑約0.6~1.2μm。呈鏈狀或成對排列。革蘭氏染色陽性。
在血瓊脂平板上生長良好??尚纬苫野咨⒐饣?、邊緣整齊的菌落,常伴有β-溶血環(huán)。兼性厭氧,最適溫度為37°C。
生化特性為觸酶試驗:陰性。能發(fā)酵葡萄糖、乳糖等,產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。CAMP試驗:陽性,與金黃色葡萄球菌(
Staphylococcus aureus)協(xié)同溶血。馬尿酸鹽水解試驗:陽性。
(2)停乳鏈球菌(S.dysgalactiae)
停乳鏈球菌是一種革蘭氏陽性球菌。菌體呈球形或卵圓形,直徑約0.5~1.0μm。常成對或鏈狀排列。在血瓊脂平板上生長良好。通常呈現(xiàn)β-溶血(完全溶血),部分菌株為α-溶血(部分溶血)。需氧或兼性厭氧,最適溫度37°C,pH中性至微堿性。
生化特性為過氧化氫酶:陰性、發(fā)酵糖類產(chǎn)酸,發(fā)酵葡萄糖、乳糖等。CAMP試驗陰性,七葉苷水解陽性。
屬于C群或G群鏈球菌。含有M蛋白等毒力因子,有助于黏附和免疫逃逸。
主要感染牛、羊等反芻動物,偶爾感染人類。對魚類具有一定的致病性,主要通過受污染的水體傳播,感染魚類主要包括尼羅羅非魚、虹鱒、大口黑鱸等。養(yǎng)殖魚類更易受感染,常見癥狀包括體表出血、眼球突出、腹水、肝臟和脾臟腫大等。
(3)海豚鏈球菌(S.iniae)
海豚鏈球菌是一種重要的魚類病原菌,對多種水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類具有強(qiáng)致病性,常引發(fā)養(yǎng)殖魚類鏈球菌病,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失??筛腥灸崃_羅非魚、大口黑鱸、虹鱒、日本蠻力等多種養(yǎng)殖魚類。
受感染后的魚類死亡率可高達(dá)30%~90%,尤其在高溫季節(jié)。通過魚體表面?zhèn)诨蝣w部侵入,進(jìn)入血液循環(huán),引發(fā)系統(tǒng)性感染。體表出血、眼球突出(突眼癥)、腹部腫脹等。致病菌能分泌溶血素,破壞紅細(xì)胞和組織,導(dǎo)致器官損傷。致病菌具備逃避免疫系統(tǒng)的能力,能在宿主體內(nèi)持續(xù)繁殖。通過受污染的水體擴(kuò)散。通過病魚或帶菌魚傳播。部分情況下可通過親魚傳給后代。
(4)副乳房鏈球菌(S.parauberis)
副乳房鏈球菌是一種革蘭氏陽性菌,是一種重要的病原菌,主要影響魚類和奶牛。該菌在海水和淡水環(huán)境中均可生存,主要影響大西洋鮭、大口黑鱸和尼羅羅非魚等經(jīng)濟(jì)魚類。遭受感染的魚類呈現(xiàn)游動遲緩、食欲不振。體表出血、潰瘍、眼睛渾濁或突出?;疾◆~肝、脾、腎等器官腫大或出血。嚴(yán)重感染可導(dǎo)致高死亡率。
致病菌通過受污染的水體傳播。健康魚與病魚直接接觸。食用受污染的飼料也可以被傳染。副乳房鏈球菌感染是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重要問題。
該菌呈鏈狀排列。直徑約0.5~1.0μm。無芽孢,無鞭毛,通常無莢膜。最適生長溫度為25-37°C。適應(yīng)pH范圍為6.0-7.5。兼性厭氧菌,可在有氧和無氧條件下生長。該菌的生化特性為α-溶血或γ-溶血、發(fā)酵糖類產(chǎn)酸,不產(chǎn)氣、具有多種酶,如過氧化氫酶(陰性)、氧化酶(陰性)。
此菌的毒力因子包括黏附素、侵襲素和毒素,可幫助其定植和破壞宿主組織??蓪?dǎo)致奶牛表現(xiàn)為乳腺炎,受感染魚類則出現(xiàn)敗血癥和組織損傷。
可通過受感染動物或污染的環(huán)境傳播,也可以通過受污染的水源、飼料或設(shè)備間接傳播。在血瓊脂平板上培養(yǎng),觀察溶血特征。通過糖發(fā)酵、酶活性等生化反應(yīng)鑒定其種類。
1.5假單胞菌
有假單胞菌感染魚體后會在其內(nèi)臟形成白色結(jié)節(jié),伴隨出血和壞死,常見于水質(zhì)不良的養(yǎng)殖環(huán)境。
(1)惡臭假單胞菌(P.putida)
惡臭假單胞菌感染魚類時,可能引發(fā)多種癥狀,具體表現(xiàn)因感染部位和嚴(yán)重程度而異。常見癥狀包括:患病魚攝食減少或完全停止,游動緩慢,或沉底不動。體表分泌異常粘液,魚體顯得粘滑,出現(xiàn)紅腫、潰爛,嚴(yán)重時可能形成深度潰瘍。眼球突出,可能伴隨眼部腫脹。鰓部感染時,魚類可能浮頭呼吸,表現(xiàn)出缺氧癥狀。皮膚或鰭部出現(xiàn)點狀或片狀出血。感染部位可能呈現(xiàn)蒼白或褪色。鰭邊緣潰爛、破損,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致鰭部完全腐爛。鰭部血管擴(kuò)張,呈現(xiàn)充血現(xiàn)象。腹腔積液,腹部膨脹。肝臟、腎臟等器官可能出現(xiàn)腫脹、白色結(jié)節(jié)、出血或壞死。細(xì)菌進(jìn)入血液,引發(fā)全身感染,導(dǎo)致魚類迅速死亡。
該菌是一種廣泛存在于土壤和水體中的革蘭氏陰性細(xì)菌。菌體呈桿狀,單細(xì)胞。具有極生鞭毛,能夠運(yùn)動。外膜含有脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)。能利用多種有機(jī)物作為碳源和能源,包括芳香族化合物、脂肪烴和單糖等。專性好氧,但部分菌株可在缺氧條件下利用硝酸鹽呼吸。
最適生長溫度為25~30°C,能在較寬的溫度范圍內(nèi)生存。適應(yīng)pH 6~8,部分菌株能在更酸或更堿的環(huán)境中生長。
2.致病性細(xì)菌感染魚體后在內(nèi)臟中形成白色結(jié)節(jié)的免疫學(xué)機(jī)制
致病性細(xì)菌導(dǎo)致魚體內(nèi)形成白色結(jié)節(jié)的免疫學(xué)防御機(jī)制主要涉及以下幾個步驟。
2.1致病性細(xì)菌入侵
致病性細(xì)菌通過水體、傷口或攝食途徑侵入魚體,進(jìn)入靶器官(target organ)等組織后開始繁殖。
2.2魚體免疫系統(tǒng)對入侵致病菌的免疫識別
受感染魚體的免疫系統(tǒng)通過模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs),識別致病性細(xì)菌表面的病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),如脂多糖和肽聚糖(peptidoglycan),激活先天免疫反應(yīng)(innate immune response)。
2.3受感染魚體的炎癥反應(yīng)
識別致病性細(xì)菌后,魚體的免疫系統(tǒng)釋放促炎因子(如TNF-α、IL-1β、IL-6),引發(fā)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致血管擴(kuò)張、通透性增加,吸引免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞)向感染部位聚集。
2.4受致病性細(xì)菌感染魚體內(nèi)臟中形成白色結(jié)節(jié)
巨噬細(xì)胞吞噬致病性細(xì)菌后,因無法將致病性細(xì)菌完全酶解和清除掉,即會轉(zhuǎn)化為上皮樣細(xì)胞和多核巨細(xì)胞,形成“肉芽腫(granuloma)”。目的是包裹致病性細(xì)菌,限制其擴(kuò)散。肉芽腫中心常出現(xiàn)壞死,周圍由淋巴細(xì)胞和成纖維細(xì)胞包圍,即形成了肉眼可見的白色結(jié)節(jié)。
2.5受感染魚體防止致病菌危害的免疫調(diào)節(jié)
在白色結(jié)節(jié)形成過程中,受感染魚體內(nèi)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)和抗炎因子(如IL-10、TGF-β)參與調(diào)節(jié)過程,防止過度炎癥反應(yīng)對宿主造成傷害。
2.6致病性細(xì)菌呈現(xiàn)慢性感染的原由
若入侵魚體內(nèi)的致病性細(xì)菌未被魚體內(nèi)巨噬細(xì)胞等免疫相關(guān)細(xì)胞徹底清除,致病性細(xì)菌的感染可能轉(zhuǎn)為慢性。因為肉芽腫持續(xù)存在于魚體內(nèi),隨著受感染魚體組織損傷和功能下降,部分致病性細(xì)菌會逸出白色結(jié)節(jié)外,繼續(xù)侵入周邊靶器官或者組織,而呈現(xiàn)出慢性感染的現(xiàn)象。也是因為入侵魚體內(nèi)致病性細(xì)菌因為白色結(jié)節(jié)的“保護(hù)”,隔斷了與進(jìn)入患病魚體內(nèi)的水產(chǎn)用抗微生物獸藥的接觸,也就成為了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者投喂抗微生物獸藥而難以有效地治療這類細(xì)菌性疾病的直接原因。
投稿聯(lián)系鄭記者
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作者:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳昌福;武漢科研時代生物技術(shù)有限公司周鑫軍。
編輯:鄭燕云
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