布鲁氏菌致病因子及感染机制研究进展

1、大客报啬与文献综述部分 学者咖和彻采用丁一项技术，通过给雏鸡口服成年鸡的肠内容物来增强雏鸡对沙门氏菌感染和抵抗力此后这项技术被称为“竞争性排斥（ ）”，通过给雏鸡投喂健康成年鸡肠道中正常的菌丛。人为的威胁雏鸡消化道近早的建立成年鸡肠道微生物区系预先占领沙门氏菌侵袭的据点，并产生挥发性脂肪酸，从而排斥沙门氏菌在雏鸡肠道内定居或增殖。 但是成年鸡肠道内容物或其培养物内含有大量未验明的细菌微生物可能含有各种病原菌。后来许多学者起进一步研究验明了的细菌混合物。荷兰用混合细菌液给几百万只刚孵化出的幼禽喷雾使沙门氏菌污染的家禽下降了。英国的做法是先给家禽喂抗生素，再把盲肠培养液混合饮水，使家禽个星期不受沙

2、门氏菌的污染。 但竞争排斥作用不可能产生白分之百的保护作用，养禽业还不能依赖竞争性排斥来完全解决沙门氏菌感染的问题通过改进不足之处，竞争性排斥可成为减少鸡群和环境中沙门氏菌污染的一种手段我国学者在进行鸡白痢生物竞争性排斥免疫研究时从健康成年鸡盲肠内容物中分离出四种厌氧菌，分别是乳酸杆菌。双歧杆菌拟杆菌和消化球菌。这四种厌氧菌按一定的比例配制成生物竞争苗，经室内试验和扩大试用均取的较好的效果。 为了寻求理想的防治药剂，我国专家研究了鸡白痢阳性鸡的抗体消长规律，提出鸡群自痢的最佳检疫时间是日龄，第二次检疫应在产蛋高峰过后。同时许多研究者从微生态学，研制出许多活菌制剂。法国。德国。美国，日本，丹麦等

3、国生产了余种乳酸活菌制剂。近年来。我国在微生态活菌制剂研究方面取得了很大的进展。国产微生态活菌制剂研究如乳康生、抗痢宝、调痢生、促菌生等被广泛应用与兽医临床，这些活菌制剂能调解畜禽胃肠道的菌群防治腹泻，同时不产生乃药?浴摹：敕乐?现沙门氏菌病在全国各地的养鸡场均有不同程度的笈生，此病的危害贯穿养鸡的全周期，涉及到每一个鸡群，雏鸡白痢所造成的直接或间接损失一直都在发生。尤其是近几年养鸡业迅猛发展，在集约化、高密度的生产条件下，由于没有严格执行兽医卫生制度，不仅鸡白痢病的发生日益严重而且此痛在流行、发生、临床表现及剖检变化、药敏及用药途径等许多方面发生了一些新的特点，其危害之大是其他的鸡病所无法比

4、拟的· 但由于现在禽白痢病还没有一种有效的疫苗，因而对鸡白痢病要在全国范围内建立统一防治措施，以全血凝集实验进行定期检疫，淘汰阳性鸡和认真执行兽医卫生综合防止措施，同时在育雏，育成和成年产蛋阶段，选择敏感药物及时投喂。而具体到各养鸡场、户，则应立即制订和实施严格的卫生管理制度。在本场、户小范围内做好防制和净化工作。 布鲁氏菌致病因子及感染机制研究进展 崔丽瑾王兴龙段小宇 （吉球大擘畜牧善医譬院长春吉林；军事善医研究所长喜吉椿）擒蔓布鲁氏茵走一类秉性胞内寄生茵，布鲁氏茵基因组学研究表明其缺乏典型的毒力固干，胞内存活和复制是其主要的毒力特征，有学者认为其感采的首要基础在于算长期存留于巨噬

5、细胞的布氏小休中，相关毒力基固有助于布民小体的形成因此。对布民茵在巨噬细胞内的生存特征及其生存微环境是理解布鲁氏茵致病桂的关键 关键词布鲁氏茸致癌因子感染机制 一、布鲁氏菌的病原及流行病学 、病原分子生物学 布鲁氏菌是胞内寄生的革兰氏阴性球状杆菌或短杆菌，除猪种布鲁氏菌生物型菌株 只有一条的染色体外，其余布鲁氏菌都有条环状染色体，大的一条约 中国牧医学叠动物传染掌分套第十二次学术研讨奎具有细菌复制功能基因，小的一条约，具有染色体复制功能基因羊种、猪种、牛种布鲁氏菌都有自身的较大的独特基因岛序列。细菌对宿主的亲和性，毒力、感染力的功能基因都位于保守区。种问差异仅仅体现在基因序列的微小差异上。 目

6、前已完成羊种和牛种流产布鲁氏菌的基因组序列测定工作·年等人完成羊种布鲁氏菌株的全基因序列测定和注释工作”·该项研究结果提供了羊种布鲁氏菌基因组大小、结构和生态复杂性间相互作用的信息通过基因组间的比较，可为布鲁氏菌的宿主广泛性提供理论依据，也可为布鲁氏菌的遗传和进化关系提供分子生物学基础。目前，等人正对布鲁氏菌基因组注释进行修正并对在研究中出现的新问题做进一步探讨 随着分子生物学技术的发展对布鲁氏菌病原的鉴定方法更为科学准确。除用法鉴定病原外，对其功能基因鉴定是现今布病研究的活跃领域。对羊种布鲁氏菌的研究表明，羊种布鲁氏菌基因可以被核酸内切酶分成个片段而其它种只有一个片段。牛

7、种布鲁氏菌，基因含有过氧化氢酶助长区。缺乏基因的变异菌株，对的敏感性增加，不适应在的环境中生长。基因是一个重要的分类基因，它决定了传统分类中染料敏感性差异牛种布鲁氏菌丢失了基因的片段，这可以解释此菌株的重要毒力因子赤鲜醇敏感性的减低。另外，比较蛋白质组学已经用于布鲁氏菌的鉴定、特性研究，羊种布鲁氏菌蛋白质组学测定已经完成，现在可用其对完整铡序和标注基因，在此基础上。对强毒羊种布鲁氏菌与疫苗株“进行的鉴定表明了二者蛋白的差别，从而更进一步了解了弱毒菌株在代谢途径上的关键区别，现正在对个种布鲁氏菌的可溶性蛋白和膜蛋白进行鉴定，以了解他们的宿主亲和性和毒力牛种布鲁氏菌致弱变异株的相关蛋白已经得到测定

8、二、布鲁氏菌的致病因子及感染机制 布鲁氏菌主要通过呼吸道、消化道、泌尿生殖道。以及损伤或未损伤的皮肤等多种途径传播，通过接触、吸入，食入带菌的物质而引起感染布鲁氏菌在宿主体内数攫的增长是由于它们有与其他细胞内寄生的致病菌一样具有遗避巨噬细胞杀伤作用的能力此外，布鲁氏菌在巨噬细胞内存活被认为是慢性感染反应的建立。是细菌远逸宿主防御例如补体和抗体的一种细胞内寄生的机制、致病因子 近年来分子生物学技术的发展使得我们能够在分子水平确定布鲁氏菌的毒力园子，许多其他孢内苗公认的毒力因子在布鲁氏菌中并不重要，脆内生存和复制是布吾氏苗的最重要毒力特征。这提示布鲁氏菌中有特殊的病原体宿主关系。现将布鲁氏菌主要的

9、毒力因子叙述如下： （）脂乡糖·） 是革兰阴性菌的主要表面成分布鲁氏菌有两种形式，光滑型和租糙型。一般说来布鲁氏菌种的自然毒力株是光滑型的确定作为毒力园子有以下两个依据：第一布鲁氏菌的比肠杆菌科的免疫原性小因此非化脓性布鲁氏菌不能明显激活补体替代激活途径。对细胞是一个刺激较小的有丝分裂原要引起动物致死和诱导产生需要的布鲁氏菌的量是肠杆菌科内毒素量的倍因此推铡由布鲁氏菌刺激宿主产生的较小的生物反应或许是这些病原体在吞噬细胞内存活的个重要原因第二缺陷布鲁氏菌突变株对补体和多秸菌素介导的溶茁作用是敏感的目前公认光滑型在布鲁氏菌进入吞噬体的早期表现出重要的作用。 最近的研究还表明布鲁氏菌株的

10、光滑型还潜在地具有维持细菌在宿主巨噬细胞中长期生存的免疫调节活性特别是其不被巨噬细胞降解而是和 类分子形成复合物被转运到细胞表面这种和的复合物干扰巨噬细胞在存在的条件下提呈抗原，这导系感染昀宿主激活布鲁氏苗抗原特异性讲的能力降低。已知细胞免疫是机体抗布鲁氏菌的主要免疫反应。因此布鲁氏菌是如何通过削弱宿主的免疫反应而达到长期在宿主巨噬细胞内生存的就很容易理解。 （） 大金报告与文献综述部分 布鲁氏菌毒力相关调控（）和感觉哟蛋白组成布鲁氏菌二组分调节系统，它与土壤杆菌和根瘤菌对植物致病和，或共生中产生的调控和感觉蛋白高度相似。和转座子突变最初通过它们对多粘菌素的敏感性而确定但对其他的细菌毒素如波状

11、热毒素和多聚亮氨酸也敏感。提示这些突变株有外膜成分的改变和缺失突变株导致布鲁氏菌复制能力下降、对鼠的在体脾细胞抵抗能力降低、在离体巨噬细胞和细胞中复制和侵袭力也下降。提示它们阻止了溶酶体的融合 （） 猪布鲁氏菌基因编码百日咳基因编码产物四型分泌系统同系物，它最初通过离体的转座子被确定，后来牛种布鲁氏菌基因组计划确定了完整的操纵子由于在几种实验性感染的大鼠模型中不同的啪突变株都是无毒的，因此被确定为一种重要的布鲁氏菌毒力因子。包含布鲁氏菌啪突变体的吞噬小体与溶酶体融合而导致降解，相反。包含布鲁氏菌啪的吞噬小体可以避免与胞内核内体途径接触，到达内质网（蛳”）周围而与接触获得的膜成分形成有利于复制的

12、布氏小体闭这是布鲁氏菌能在胞内生存的最重要的一步百日咳州编码一种产百日咳毒素的产物提示布鲁氏菌可能对胞内生存分泌调节性或蛋白 综上所述，布鲁氏菌的内化及摄入后早期是在，的调节下完成的，而布鲁氏菌在胞内的运输是在编码的四型分泌系统的调节下完成的。一且进入布氏小体，布鲁氏苗大量复制而不影响宿主细胞的功能由于较弱的免疫原性不能引起机体剧烈的免疫反应不导致细胞碉显的损伤，布鲁氏菌表面的是布鲁氏菌在胞内存活的一个必需因子，因此上述三因子是布鲁氏菌的最重要毒力因子、童染机制 布鲁氏菌感染宿主细胞与其他细胞内寄生细菌一样需经过四步；黏附、侵入、定植、传播。布鲁氏菌能感染巨噬细胞暗示吞噬作用介导的补体和抗体与

13、允许布鲁氏菌侵染和黏附的宿主细胞有联系巨噬细胞内的吞噬体能迅速酸化使布鲁氏菌在其内存活和复制，因此巨噬细胞内的吞噬体对布罾氏菌有保护作用，最终使布鲁氏菌达到一定数量而向其他宿主细胞扩散所以对理解布鲁氏菌这种细胞内寄生的致病菌的致病机制的最关键的一步是：布鲁氏菌怎样逃避宿主细胞的吞噬 布鲁氏菌能感染体内体外的巨噬细胞和组织细胞，已感染的组织细胞的内质同和自噬体中均含有布鲁氏菌，有学者认为布鲁氏菌感染的首要基础在于其长期存留于这些巨噬细胞的布氏小体中哪胞内存活和复制是其主要的毒力特征，因此了解布鲁氏菌在巨噬细胞内的生存特征及其生存馓环境是理解布鲁氏菌致病性的关键 （）布氏小体的形成 与巨噬细胞接触

14、后布鲁氏菌激活家族的小酶和中度募集丝状肌动蛋白后通过巨噬细胞上的某些受体分子而内化目前检测到的此类受体主要是类清道夫受体（鼯 盯印姗。 ）。现在的研究趋向于认为在宿主巨噬细胞内，质子泵的变化迅速醴化吞噬体，这对布鲁氏菌是一个生存压力，同时却激活了布鲁氏菌的毒力因子。感染后对巨噬细胞的基因组分析表明闭：与前炎症因子和趋化因子相关的因子表达升高，如妤句。等这表明和其它病原体感染后一样，巨噬细胞要募集它的一些抗菌因子来杀灭布鲁氏菌，仅有约能在巨噬细胞内生存并复制增殖；巨噬细胞内与凋亡、细胞周期循环和胞内转运有关的基因下调这说明布鲁氏菌在胞内的转运有其特殊的机制，这可能与布鲁氏菌感染导致的和啪的激活有

15、关因为，和都是凋亡抑制荆 在布鲁氏菌被巨噬细胞摄入后 ，利用免疫荧光电镜发现吉有布鲁氏菌的吞噬体被大量内质网样的结构所包围特别值得注意的是在感染后，包含布鲁氏菌的吞噬小体周围有核糖体镶嵌并且与有紧密的接触，提示包含布鲁氏菌的吞噬体可能与有膜成分的交换，实验结果证明了这一点，在感染后 时巨噬细胞内的布鲁氏菌并不与布鲁氏茁特异的抗血清反应，这说明此时布鲁氏菌的外膜成分有所改变这种作用的结果是包含布鲁氏菌的吞噬体获得的部分膜成分而成熟为有利于布鲁氏菌长期生存和复制的布氏小体川却不影响巨嘘细胞的基本功能，不导致明显的细胞损伤 中国畜牧兽医学会动物传染病学分会第十二次学术研讨会（）影响布氏小体形成的园翥

16、 首先是操纵子对布氏小体的影响。实验研究表明。在体外培养的巨噬细胞中的布氏小体形成的过程中，操纵子对于维系含有布鲁氏菌的吞噬小泡和内质网之间的持续相互作用是必须的野生型布鲁氏菌转运入这些有利于生存和复制的布氏小体中，而同基因型的基因缺失突变株却进入导致它们降解的吞噬溶酶体中，相应的布鲁氏菌突变株在培养的啮齿日和人的巨噬细胞中及实验性感染的鼠中高度减毒。这说明旧在布氏小体的形成中具有重要的作用。感染后内，突变株和野生株在巨噬细胞内存活的数量相当，感染后突变株大量被杀灭，而野生株由于已经开始复制而在数量上比感染时有所上升这提示我们在布鲁氏菌的短期胞内存活过程中，的作用并不明显利用转座子作为的标志物

17、，发现在感染后 野生型布鲁氏菌种和突变株周围几乎有相当数量的标志物，电镜下的观察也表明与野生株一样。突变株与也有紧密的接触，这说明：是在早期吞噬体与发生融合，膜交换的时候起作用的。 其次是对布氏小体的影响和大多数有长的侧链的一样，布鲁氏菌的光滑型保护细菌免遭宿主体内补体介导的杀伤作用光滑型塔和宿主巨噬细胞表面的脂筏的相互作用也使布鲁氏菌通过某一特殊途径进入吞噬体而避免包含布鲁氏菌的吞噬小泡和溶酶体的融合唧实际上尽管光滑型布鲁氏菌的在布鲁氏葫进入吞噬体的早期表现出重要的作用。但却是由编码的四型分泌机制分泌的效应分子负责保持吞噬体和宿主的相互作用。直到它完全进入复制吞噬体 另外，巨噬细胞膜上的脂筏

18、对布氏小体也有影响。脂筏是布鲁氏菌侵入巨噬细胞的大门，它与布鲁氏菌结合而形成早期吞噬体的膜成分布鲁氏菌被内在化的形式似乎与它们在胞内的命运紧密相关川内化入巨噬细胞后快速酸化而可能改变吞噬体的膜结构。在胞内转运过程中，脂筏一直与布鲁氏菌结合病原体可以通过不同的巨噬细胞表面受体而进入巨噬细胞，在非调理情况下与结合和内化布鲁氏菌有关的细胞表面受体还不是很清楚。我们认为成熟的巨噬细胞摄取非调理的布鲁氏菌与脂筏的整和有关，腊筏可作为布鲁氏菌稳定自身与巨噬细胞相互作用的接点此后发生了内在化。这种由脂筏介导的细蘸摄取途径与经典的内吞体融酶体途径截然不同而形成一个富含脂质的微生物集团而不与融酶体融合提示布鲁氏菌被巨噬细胞膜上的脂筏运载可能抑制吞噬体和融酶体的融合三、展望 近十年来。分子生物学技术的发展极大地促进了分子细菌学的研究人们对布鲁氏菌基因组的组织结构、基因结构与功能、毒力因子在细菌感染中的作用以及细菌感染与免疫等诸多领域都有了全新的认识目前对布鲁氏菌基因和蛋白水平的研究主要集中在如下几个方面：一是对布鲁氏菌基因组基本特征的研究，包括对其代谢、分泌、附着、转移因子以及细胞壁特征的研究。目前这方面研究已取得一定成果，存在的主要问题是布鲁氏菌基因组有条染色体。它】是何时进行分离的，条染色体土的基因又是如何进行分配的？布