鱼病知识--志贺氏菌

志贺氏菌属(Shigella)属肠杆菌科，为兼性厌氧革兰氏阴性杆菌。无荚膜、不产芽孢，无鞭毛、有菌毛。最适温度为37℃，最适pH为6.4-7.8。对营养的要求不高，可以在普通培养基上生长，形成中等大小、半透明的光滑性菌落。在志贺氏菌显色培养基上形成白色或者有蓝色中心的菌落。

                               
登录/注册后可看大图

志贺氏菌属分为痢疾志贺氏菌(S. dysenteriae)、福氏志贺氏菌(S. flexneri)、宋内氏志贺氏菌(S. sonnei)和鲍迪氏志贺氏菌(S. boydii)等。

可经水源等传染，目前对其宿主的研究多集中于哺乳动物，水生动物源志贺氏菌研究很少，然笔者曾从病鲢的眼部中分离鉴定出福氏志贺氏菌，表明研究其在人-水生生物共患方面有一定意义。



vir基因座是主要的毒力基因调控因子，具有广泛的调控作用。在感染细胞过程中发挥重要作用的基因包括virA、virB、virF、virG、virK、virR。其中，virA反向编码，与细菌的侵入和扩展有关；质粒上的virB和virF共同调控着在转录水平上的ipa-mxi-spa区域基因，且virF基因对ipa基因的表达起正向调节作用；virK表达产物受kcpA的调控，主要参与细菌毒素在宿主体内的扩散；virR在志贺氏菌侵入细胞过程中起负调节作用，当细菌在30℃环境中生长时，virR可以抑制kcpA、ompR-envZ这些基因座的调节作用。



志贺氏菌大质粒上的stb、par、mvp、iph、rep等基因保持质粒的稳定和复制功能。这些毒力因子的缺失可导致细菌丧失对宿主细胞的侵袭力，是志贺氏菌不可或缺的毒力辅助因子。其中，stb和par负责在细菌的繁殖过程中对质粒进行有效的分配，分配完成后，mvp作为分配杀死系统，可将大多数无质粒细胞杀死以保证在细菌生长群体中质粒的稳定存在。二者共同作用，决定了志贺氏菌中质粒表型的遗传特性。

由毒性大质粒上侵袭基因编码的与侵袭力相关的多肽称为侵袭质粒抗原(Invasive plasmid antigen, Ipa)。Ipa家族中，IpaA在侵入过程中促进细菌的内化过程，IpaB、C、D是细菌侵袭功能存在所必须，ipaH被认为是编码侵袭质粒抗原的主要基因。ipaH基因又称多拷贝质粒侵袭抗原基因，与细菌的侵入有关，共同存在于细菌的染色体和质粒中。IpaH7.8有助于致病菌逃离宿主细胞的吞噬作用，IpaH9.8可能是Ⅲ型分泌系统所分泌，能被转运到宿主细胞核中。另外，ipaH基因的表达不依赖于温度的调节，也不需要virF的诱导，这与其它质粒毒力基因存在很大的不同。



SHET1因子和SHET2因子即志贺氏菌肠毒素1和志贺氏菌肠毒素2，分别由志贺氏菌染色体上的setlA、setlB基因和140MDa质粒上的sen基因所编码。SHET2因子主要与志贺氏菌的侵袭力有关。

质粒上的osp基因编码了志贺氏菌的外膜蛋白，在细菌的感染与免疫过程中发挥一定作用，对预防细菌感染和疫苗的研究可能存在一定意义。



LPS是革兰氏阴性菌的主要表面成分，由脂质A、核心多糖和O抗原三部分连接而成：脂质A部分决定了志贺氏菌的生物学作用，核心多糖是一种毒力因子，O抗原可刺激机体对感染产生非特异抵抗。菌体抗原rfa基因座作为LPS核心区的合成必须基因，负责菌体抗原核心多糖的生物合成，编码了鼠李糖合成酶、鼠李糖转移酶和N-乙酰基葡萄糖胺转移酶等三种酶，和染色体上与福氏志贺氏菌的特异性O抗原合成相关的rfb基因簇共同存在成为细菌表达完整毒力所必须的决定因子。



铁是许多病原菌生长所必须的元素，编码铁摄取系统的基因有iutA和iucABCD，主要产生厌氧菌素。志贺氏菌大肠菌素Ⅴ的免疫性和厌氧菌素的合成与转运主要由SHI-2毒力相关基因所编码。

超氧化物歧化酶(SodB)主要保护菌体抵抗宿主体内氧化环境以及吞噬细胞的清除作用。另外还有一些重要代谢途径的基因，如aroABCD、purE、guaBA和dapB，也是细菌适应宿主内环境所必须的。



志贺氏菌染色体上的malA、kcpA、gulU和glpK等基因座已明确是调控毒力质粒表达的相关基因座。kcpA、ompR-envZ、glpK这三个基因座对质粒毒力表达有调节作用，属于毒力调节因子。kcp基因座与virG编码的蛋白表达有关，为细菌毒力表达的正向调节子。ompR-envZ基因座调节质粒侵入表型的表达。glpK基因座则与甘油激酶的活性有关。

除此以外，还有stx1、stx2等毒力因子。



参考文献

[1] 林晓丽, 赖卫华, 张莉莉. 志贺氏菌检测方法的最新研究进展[J]. 食品科学, 2009(15):268-272.

[2] 郗宁, 韩俭, 丁进芳. 志贺菌毒力因子[J]. 甘肃科技, 2009(3):155-157.

[3] Yamada M, Sasakawa C, Okada N, et al. Molecular cloning and characterization of chromosmal virulence region kcpA of Shigella flexneri[J]. Molecular Microbiology, 1989, 3(2):207-213.

[4] Krishnamohan A, Balaji V, Veluthambi K. Efficient vir Gene Induction in Agrobacterium tumefaciens Requires virA, virG, and vir Box from the Same Ti Plasmid[J]. Journal of Bacteriology, 2001, 183(13):4079-4089.

[5] Radnedge L, Davis MA, Youngren B, et al. Plasmid maintenance functions of the large virulence plasmid of Shigella flexneri.[J]. Journal of Bacteriology, 1997, 179(11):3670-3675.

[6] Sayeed S, Reaves L, Radnedge L, et al. The Stability Region of the Large Virulence Plasmid of Shigella flexneri Encodes an Efficient Postsegregational Killing System[J]. Journal of Bacteriology, 2000, 182(9):2416-2421.

[7] 张继瑜, 周绪正, 李剑勇, 等. 志贺菌的致病性及其分子机理[J]. 中国预防兽医学报, 2004, 26(6):479-481.

[8] Fernandez-Prada CM, Hoover DL, Tall BD, et al. Shigella flexneri IpaH7.8 Facilitates Escape of Virulent Bacteria from the Endocytic Vacuoles of Mouse and Human Macrophages[J]. Infection and Immunity, 2000, 68(6):3608-3619.

[9] Ashida H, Toyotome T, Nagai T, et al. Shigella chromosomal IpaH proteins are secreted via the type III secretion system and act as effectors[J]. Molecular Microbiology, 2007, 63(3):680-693.

[10] Fasano A, Noriega FR, Liao FM, et al. Effect of shigella enterotoxin 1 (ShET1) on rabbit intestine in vitro and in vivo.[J]. Gut, 1997, 40(4):505-511.

[11] 许龙, 周晓巍, 黄培堂. 致病岛及其分泌系统[J]. 生物技术通讯, 2006(4):614-617.

[12] Gemski SB, Baron P, Labrec LS, et al. Genetic Transfer of Shigella flexneri Antigens to Escherichia coli K-12[J]. Infection & Immunity, 1970, 1(3):279-87.

[13] Sansonetti PJ, Hale TL, Dammin GJ, et al. Alterations in the pathogenicity of Escherichia coli K-12 after transfer of plasmid and chromosomal genes from Shigella flexneri[J]. Infection and Immunity, 1983, 39(3):1392-1402.

[14] Roy S, Thanasekaran K, Roy ARD, et al. Distribution of Shigella, enterotoxin genes and secreted autotransporter toxin gene among diverse species and serotypes of shigella, isolated from Andaman Islands, India[J]. Tropical Medicine & International Health, 2010, 11(11):1694-1698.

[15] 姜铮, 王芳, 何湘, 等. 志贺氏菌致病机制研究进展[J]. 中国热带医学, 2009(07):204-206.

[16] 杨霞, 王川庆. 志贺菌致病的分子机制及分子流行病学研究进展[J]. 河南农业科学, 2006, 35(7):101-104.

来自安卓APP客户端