毒力岛基因SPI-1和SPI-2双缺失对肠炎沙门菌形态、毒力和免疫原性影响的研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘高松

作者： 刘高松;吕雪莲;田秋丰;衣菲;于申业

作者机构：

关键词： 肠炎沙门菌;III型分泌系统;毒力岛;形态;毒力;免疫效力;减毒疫苗

期刊名称： 中国预防兽医学报

ISSN： 1008-0589

年卷期： 2024 年 46 卷 006 期

页码： 553-560

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 沙门菌毒力岛基因SPI-1和SPI-2分别编码III型分泌系统（T3SS）中的T3SS-1和T3SS-2,T3SS可以将沙门菌分泌的效应蛋白转运至宿主细胞中。为分析毒力岛基因SPI-1和SPI-2缺失对肠炎沙门菌生物学特性、致病性和免疫原性的影响，本实验室前期构建了肠炎沙门菌SM6株毒力岛基因SPI-1和SPI-2双缺失株（SM6ΔT3SS），本研究通过绘制亲本株和缺失株的生长曲线，采用扫描电镜观察二者的形态，并测定二者对人结直肠腺癌细胞（Caco-2细胞）的黏附性与侵袭力。生长曲线结果显示，培养5 h时，SM6ΔT3SS株的生长速度显著快于亲本株SM6(P<0.05），自6 h起SM6ΔT3SS株的生长速度极显著快于SM6株（P<0.01）。扫描电镜观察可见，亲本株菌体多单个存在，而缺失株则出现明显的菌体聚集，且其表面被类似胶状物包裹。黏附性与侵袭力结果显示，与亲本株SM6相比，缺失株SM6ΔT3SS黏附及侵入Caco-2细胞的数量均极显著下降（P<0.001、P<0.001）。上述结果表明，毒力岛基因SPI-1和SPI-2的缺失可能改变了细菌的生长、代谢、分泌及或结构等特征，导致沙门菌的生物学特性的改变及降低了其对肠上皮细胞的黏附性和侵袭力。以1×10～7cfu/100μL的剂量经腹腔注射感染7日龄SPF鸡，并于感染后不同时间检测缺失株在SPF鸡盲肠、肝脏和脾脏的载菌量；将缺失株以1×10～7cfu/100μL的剂量经腹腔注射免疫7、21和35日龄鸡，在首免后不同时间采血，采用间接ELISA检测各组鸡血清中的IgG抗体水平；在首免后42 d时经腹腔注射1×10～9cfu/100μL/只的沙门菌SM6株，并于攻毒后7 d和14 d采血连同免疫期间采集的血一起采用间接ELISA检测各组鸡血清中IL-4和IFN-γ的分泌水平。在攻毒后14 d内观察并统计各组鸡的临床症状及死亡率。攻毒后7 d各组均剖杀部分鸡，采集其盲肠和肝脏组织制备病理切片观察各组织病理变化，评价该缺失株的免疫效力。载菌量结果显示，感染后2 d，缺失株在鸡脾脏和肝脏中的载菌量极显著低于亲本株（P<0.001），但在盲肠中的载菌量极显著高于亲本株（P<0.01）；感染后4 d，缺失株在肝脏和盲肠中的载菌量极显著和显著低于亲本株（P<0.01、P<0.05）；感染后8 d，缺失株在脾脏中的载菌量极显著低于亲本株（P<0.01），且两组鸡在上述脏器中的载菌量均降至较低水平；抗体和细胞因子的ELISA检测结果显示，首免后14 d，免疫组鸡的抗体水平显著高于对照组（P<0.05）。从免疫后21 d，免疫组鸡的抗体水平均极显著高于对照组鸡（P<0.001）；免疫期血清中IFN-γ的分泌水平无明显变化，IL-4的含量在免疫后42 d极显著高于对照组（P<0.01）；攻毒后鸡血清中IFN-γ和IL-4的含量均显著高于对照组（P<0.05）。整个实验期SM6ΔT3SS免疫组鸡均存活且无明显的临床症状、无死亡，肝脏和肠黏膜仅出现轻微病理损伤，对照组鸡组鸡攻毒后14 d内死亡率达80%，肝脏和肠黏膜均出显较明显的病变。上述结果表明，SM6ΔT3SS株能够刺激SPF鸡产生较高水平的体液免疫和细胞免疫反应，对SPF鸡的致病性降低，并对鸡有较好的免疫保护效力。本研究为阐明沙门菌致病机制和研发安全有效的沙门菌减毒活疫苗奠定了良好基础，也为沙门菌病的防控提供了新思路。

分类号： S852.61

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