揭示尼罗罗非鱼源多重耐药无乳链球菌的致病潜力、毒力特征及抗生素耐药基因

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对无乳链球菌(S. agalactiae)在尼罗罗非鱼养殖中的严重感染及多重耐药性问题,通过分子鉴定、毒力基因检测和耐药性分析,发现分离株普遍携带cfb、hylB、lmb、cylE等毒力基因和pbp1A、aac(6′)-aph(2″)、tetM/tetK、ermB/ermA等耐药基因,证实其多重耐药性和高致病性,为水产养殖中链球菌病的防控和公共卫生风险预警提供重要依据。

  
尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)是全球第二大养殖鱼类,也是埃及水产养殖的核心物种。然而,随着集约化养殖的发展,链球菌病已成为制约产业健康发展的重大威胁,其中无乳链球菌(Streptococcus agalactiae,又称B群链球菌GBS)更是引起罗非鱼高死亡率的主要病原体。该菌不仅导致水产养殖业严重经济损失,还可能通过食物链或环境传播威胁人类健康,成为公共卫生领域的潜在风险。尤其令人担忧的是,近年来抗生素的滥用导致多重耐药(MDR)菌株频繁出现,使得传统防治手段逐渐失效。在这一背景下,深入解析无乳链球菌的流行特征、毒力机制和耐药性演变,对于制定有效的防控策略具有重要意义。
为解决上述问题,Abdelazeem M. Algammal等人在《BMC Microbiology》发表了一项研究,系统揭示了从埃及伊斯特利亚省私人养殖场采集的尼罗罗非鱼中分离的多重耐药无乳链球菌的致病潜力、毒力特征和抗生素耐药基因分布。
本研究主要采用以下关键技术方法:从180尾尼罗罗非鱼(包括90尾表观健康鱼和90尾濒死鱼)中采集肝、肾、脑和眼组织样本进行细菌分离;通过革兰染色、生化试验和16S rRNA基因PCR进行菌种鉴定;采用Kirby-Bauer纸片扩散法进行10类抗生素的药敏试验;通过PCR检测cfb、hylB、lmb、cylE等毒力基因及pbp1A、aac(6′)-aph(2″)、tetM、tetK、ermA、ermB等耐药基因;最后以腹腔注射感染实验评估菌株对健康罗非鱼的致病性。
研究结果如下:
临床和剖检发现
自然感染鱼表现为双侧突眼、红眼、腹部肿胀、肛门脱出、尾鳍糜烂、体表出血、鳞片脱落等典型症状。剖检可见肝脏易碎变色、肾脏充血、鳃出血及体腔积液。
无乳链球菌的流行与分布
总感染率为10%(18/180),共分离到56株菌。脑是最主要感染部位(32.1%),其次为肝(26.7%)、肾(23.2%)和眼(17.8%),显示该菌对神经组织具有较强嗜性。
药敏特征
菌株对四环素(96.4%)、氨苄西林(87.5%)、头孢噻肟和红霉素(85.7%)、复方新诺明(80.3%)、阿莫西林-克拉维酸(80.3%)及庆大霉素(78.6%)普遍耐药,但对氟苯尼考、亚胺培南和恩诺沙星高度敏感。
毒力与耐药基因检出
cfb(100%)、hylB(82.1%)、lmb(78.5%)和cylE(57.1%)是主要毒力基因。耐药基因中以pbp1A(87.5%)、aac(6′)-aph(2″)(78.6%)、tetM(53.5%)、ermB(44.6%)、tetK(42.8%)和ermA(41.1%)最常见。
多重耐药谱系与基因关联
35.7%的菌株对7类抗生素耐药并携带pbp1A、aac(6′)-aph(2″)、tetM和ermB基因;17.8%对6类抗生素耐药且含有pbp1A、tetM、ermA。耐药表型与基因型显著相关,如pbp1A与氨苄西林耐药完全相关(r=1),aac(6′)-aph(2″)与庆大霉素耐药完全相关(r=1)。
致病性实验
人工感染后7天内死亡率达73.3%,14天累积死亡率极高,对照组无一死亡。重新分离菌株符合科赫法则,证实其强致病性与毒力基因表达密切相关。
本研究得出结论:埃及尼罗罗非鱼中流行的无乳链球菌呈现高度多重耐药性和强毒力特征,主要携带cfb、hylB、lmb、cylE等毒力基因及pbp1A、aac(6′)-aph(2″)、tetM/tetK、ermB/ermA等耐药基因。氟苯尼考、亚胺培南和恩诺沙星仍保持良好抗菌活性。该研究不仅为罗非鱼 streptococcosis 的防控提供关键分子依据,也警示了水生环境中耐药基因扩散的公共健康风险,强调必须加强抗生素合理使用监管并推广替代性防控策略。
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