江苏及周边地区副溶血性弧菌分子流行病学特征及快速检测方法研究

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副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)是一种革兰氏阴性嗜盐性非芽孢菌,主要分布于近海海水、海河交界处、海底沉积物、海产品及含盐食品中,近几年在江河水和鱼虾蟹等淡水产品中也可以检出大量副溶血性弧菌。副溶血性弧菌进入人体后,主要引起以呕吐、腹泻和发烧为症状的急性肠胃炎,是夏、秋季沿海、沿江地区食物中毒的主要食源性致病菌。近年来,由副溶血性弧菌感染引发的食物中毒已经成为世界范围内严重的食源性公共卫生问题之一。江苏地处沿海、沿江地区,人们喜食海鲜,食源性疾病监测网数据显示,副溶血性弧菌中毒已高居江苏微生物食源性疾病的首位。因此了解江苏及周边地区副溶血性弧菌分子流行病学特征,建立经济、快速的副溶血性弧菌检测方法,对预防和控制副溶血性弧菌食物中毒具有重要意义。  目的:  应用生化鉴定、毒力基因检测、功能基因检测、耐药性检测、血清分型、分子分型对江苏及周边地区食品和病人体内分离的副溶血性弧菌进行分子流行病学特征研究;建立基于环介导等温核酸扩增技术的副溶血性弧菌快速检测方法。  方法:  按照GB/T4789.7-2008《食品卫生微生物学检验副溶血性弧菌检验》分离、鉴定2005-2011年江苏及周边地区食品、食物中毒事件中菌株,用PCR法对962株副溶血性弧菌进行毒力基因(tdh、trh)和功能基因(toxRS/new、orf8、Mtase、VP2905、HU-α)检测;对2010-2011年分离鉴定的119株副溶血性弧菌,根据GB/T4789.7-2008进行血清学分型、神奈川实验,采用法国梅里埃公司的微生物全自动生化、药敏鉴定仪进行耐药性检测,用脉冲场凝胶电泳法进行分子分型,并将图谱导入BioNumerics软件,用非加权配对算数平均法进行聚类分析;选择6株不同表型、是否携带毒力基因tdh副溶血性弧菌测定其生长曲线;基于环介导等温核酸扩增方法,针对“种”特异性靶基因(副溶血性弧菌不耐热溶血毒素基因,tlh)设计一套引物,通过优化反应体系和反应条件建立副溶血性弧菌快速检测方法。测定6种标准菌株,并和荧光定量PCR法同时测定5种不同浓度副溶血性弧菌核酸和60份样品,以评价该方法特异性、敏感性及应用价值。  结果:  962株副溶血性弧菌中,共有大流行株190株(占19.8%),其中有18株为食源性菌株,分离自市售食品中,172株为人源株,分离自食物中毒事件病人体内;大流行株中,均含有tdh和toxRS/new,177株(占93.2%)拥有orf8,188株(占98.9%)拥有Mtase,181(占95.3%)株拥有HU-α,184株(占96.8%)拥有VP2905。致病株中有47株tdh阳性,其中食源株为4株,人源株为43株;除1株具有Mtase基因外,其他菌株均不具有系统性功能基因;8株trh基因阳性的致病株(其中食源株为5株,人源株为3株)均不含有系统性功能基因。非致病株为717株(其中食源株为683株,人源株为34株);所有非致病性菌株中,仅有3株具有toxRS/new基因,1株具有Mtase基因,4株具有VP2905基因。  119株副溶血性弧菌,以O3和O1群为主,分别为71株(占60.0%)和21株(占17.6%),9株未知群(占7.7%);检出14种K型,16株未知K型;O3∶K6型为44.5%(53/119),4株新血清型O1∶K36;主要对胺苄青霉素、头孢唑啉和氨曲南耐药,耐药率分别为100%、88.2%和35.3%,多重耐药率(耐两种及两种以上抗生素)为89.9%;77.3%(92/119)菌株神奈川现象阳性。6株副溶血性弧菌生长曲线随着时间延长,OD值增高,80h时开始下降。103株副溶血性弧菌脉冲场凝胶电泳结果显示,副溶血性弧菌酶切条带的分子量范围主要分布在30~700kb之间,限制性内切酶SfiⅠ将基因组DNA酶切的条带数为14~20条,优势菌群高度同源。  基于LAMP法建立的副溶血性弧菌快速检测方法,25ul反应体中加入3μ1酶(8U),8∶1的内外引物浓度比,64.5℃反应40分钟即可完成检测。标准菌株核酸的最低检出限为10fg/ul,是荧光定量PCR最低检出限的1/10。LAMP法和荧光定量PCR法同时检测60份水产品中的副溶血性弧菌,两方法检出率的差异无统计学意义(P>0.05,Kappa=0.6035)。  结论:  系统性功能基因toxRS/new、orf8、HU-α、MTase、VP2905可作为鉴定大流行株的系统性标志基因,结合tdh基因可快速、准确判定副溶血性弧菌是否为大流行株。病人体内分离株大多数为大流行株,而食品分离株中极少数为大流行株。2010-2011年江苏及周边地区流行的副溶血性弧菌优势血清型为O3群和O1群,致病性和非致病性副溶血性弧菌中均有O3∶K6大流行克隆菌株。通过建立江苏及周边地区副溶血性弧菌脉冲场凝胶电泳分子分型数据库,可对食物中毒事件中Vp有效溯源,为预防、控制该传染源再次暴发食物中毒提供了科学依据。基于LAMP法建立的副溶血性弧菌快速检测方法与荧光定量PCR法一致性较好,但前者成本更低,反应时间更短,且对操作要求较低,可广泛应用于基层单位的快速检测。
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