微生物生長(zhǎng)曲線分析儀—海豚鏈球菌的致病性及其誘導(dǎo)的宿主免疫反應(yīng)

研究摘要

　　2022年8月，湖北省宜昌市養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)發(fā)生了大規(guī)模黃顙魚(yú)死亡事件，研究人員從患病黃顙魚(yú)體內(nèi)分離出了一株致病菌，并且經(jīng)過(guò)形態(tài)學(xué)、生理生化特征以及16S rRNA基因序列和系統(tǒng)發(fā)育分析，將其鑒定為海豚鏈球菌(Streptococcus iniae)。

　　通過(guò)對(duì)這株海豚鏈球菌的全基因組測(cè)序，研究人員發(fā)現(xiàn)該菌含有一條長(zhǎng)度為1,776,777? bp的環(huán)狀染色體，GC含量為37.14%。基因組序列分析顯示，這株菌具有204個(gè)毒力相關(guān)基因和127個(gè)抗生素耐藥基因。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，這株海豚鏈球菌具有極高的致病性，半數(shù)致死量(LD50)為9.53?×?105 CFU/g。組織病理學(xué)檢查顯示，感染該菌株后，黃顙魚(yú)的多個(gè)器官如皮膚、鰓、鰭、脾臟、肝臟、腎臟、腸道、眼睛和大腦等部位出現(xiàn)了細(xì)胞大面積變性、壞死、出血和炎癥反應(yīng)。

　　感染后，黃顙魚(yú)血清中的酸性磷酸酶和堿性磷酸酶等先天免疫酶活性在24和48小時(shí)后顯著升高，然后在168小時(shí)后降低。此外，研究團(tuán)隊(duì)還在感染后的不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)了黃顙魚(yú)體內(nèi)免疫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄情況，發(fā)現(xiàn)這些基因的轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)，這表明宿主體內(nèi)的免疫系統(tǒng)在抵抗海豚鏈球菌感染的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

　　此次研究不僅明確了海豚鏈球菌是導(dǎo)致黃顙魚(yú)大規(guī)模死亡的直接原因，還提高對(duì)海豚鏈球菌入侵的致病機(jī)制和宿主防御系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)的疾病防控工作提供了重要的理論依據(jù)。

MGC系列微生物生長(zhǎng)曲線分析儀的應(yīng)用

　　為了更好地理解海豚鏈球菌的生長(zhǎng)特性，研究團(tuán)隊(duì)使用了MGC系列微生物生長(zhǎng)曲線分析儀MGC-200來(lái)自動(dòng)檢測(cè)生長(zhǎng)曲線。

　　將海豚鏈球菌在BHI培養(yǎng)基中培養(yǎng)至OD600達(dá)到1.0后，將菌液以1:100的比例接種到不同pH值(5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0和8.5)和不同NaCl濃度(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%)的BHI培養(yǎng)基中，在96孔板中培養(yǎng)(每孔200μL)，每2小時(shí)檢測(cè)一次OD600，共培養(yǎng)60小時(shí)。

　　如圖A所示，分離得到的這株海豚鏈球菌在pH 6.5～7.5之間生長(zhǎng)最佳，最適pH約為7左右。當(dāng)pH為6.0時(shí)，細(xì)菌生長(zhǎng)遲滯期有所延長(zhǎng)，當(dāng)pH為5.5時(shí)，細(xì)菌生長(zhǎng)遲滯期明顯延長(zhǎng)，當(dāng)pH為8.5時(shí)，細(xì)菌的生長(zhǎng)受到了抑制。

　　由圖B可知，分離得到的這株海豚鏈球菌在0.5～1.5% NaCl濃度下均能正常生長(zhǎng)，最適NaCl濃度為1.0，當(dāng)NaCl濃度達(dá)到2.0%時(shí)，細(xì)菌生長(zhǎng)遲滯期明顯延長(zhǎng)，當(dāng)NaCl濃度達(dá)到3.0%時(shí)，細(xì)菌生長(zhǎng)停止。

結(jié)論

　　MGC系列微生物生長(zhǎng)曲線分析儀具有氣體環(huán)境監(jiān)控、高通量培養(yǎng)、全自動(dòng)檢測(cè)以及實(shí)時(shí)顯示生長(zhǎng)曲線等的功能，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工頻繁取樣，也無(wú)需人員值守，大大降低了污染風(fēng)險(xiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了人力的解放和研究效率的提升，將成為您科研路上的得力助手。