水生動物維氏氣單胞菌病概述

胡安東， 楊 霞， 張 飄， 程振濤， 姜海波?， 文 明?

(1.貴州大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué)動物疫病研究所，貴州 貴陽 550025；3.貴州省動物疫病與獸醫(yī)公共衛(wèi)生重點實驗室，貴州 貴陽 550025)

維氏氣單胞菌(Aeromonas veronii)隸屬于弧菌科，氣單胞菌屬，是一類革蘭氏陰性、兼性厭氧桿菌，最初由美國疾病防控中心(CDC)于1983年從腹瀉和傷口感染的病人中分離到，為紀(jì)念法國微生物學(xué)家Veron而命名為維氏氣單胞菌[1]。該菌對環(huán)境適應(yīng)力較強，普遍存在于土壤和各種水環(huán)境中，是一種人、獸及水生動物共患的條件致病菌[2]，常引起水生動物腐皮病、爛尾病、細菌性敗血癥等多種病癥，具有發(fā)病快、死亡率高的特點，給水產(chǎn)養(yǎng)殖造成巨大經(jīng)濟損失。被該菌污染的水產(chǎn)品、畜禽產(chǎn)品和蔬菜產(chǎn)品是重要的傳染源，因此已有國家把維氏氣單胞菌及同屬菌作為食品安全和水體安全的檢測對象[3]。近年來國內(nèi)外對維氏氣單胞菌病的研究報道逐漸增多，且發(fā)現(xiàn)該菌已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的常見致病菌。

1 病原

維氏氣單胞菌又稱維羅納氣單胞菌、凡隆氣單胞菌、維隆氣單胞菌，是氣單胞菌屬的1種。氣單胞菌屬目前共有27個種，根據(jù)有無運動力可分為2大類:一類是嗜冷性、非運動性氣單胞菌，最適生長溫度為22～25℃，如殺鮭氣單胞菌(Aeromonas salmonicida)；另一大類是嗜溫性、運動性氣單胞菌，最適生長溫度為28～37℃，如嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)、維氏氣單胞菌(Aeromonas veronii)等[4]。研究發(fā)現(xiàn)，嗜水氣單胞菌、維氏氣單胞菌、豚鼠氣單胞菌是致病性最強的3種氣單胞菌，目前臨床上分離到的氣單胞菌中，這3種菌占85%以上，對魚種造成了極其嚴重的危害[5]。維氏氣單胞菌包括2個生物型，即溫和生物型和維羅納生物型，前者的致病性和傳染性較強，危害較大[6]。在水體環(huán)境中維氏氣單胞菌廣泛存在，其繁殖速度在夏秋兩季最快，在水質(zhì)惡化、水產(chǎn)動物機體創(chuàng)傷或免疫力降低時能引起很高的死亡率。近年來，國內(nèi)外關(guān)于維氏氣單胞菌的研究呈上升趨勢，而且有關(guān)其致病性的報道也逐年增多。

2 臨床癥狀與病理變化

維氏氣單胞菌病主要引起胃腸道感染、傷口和軟組織感染以及敗血癥等癥狀[7]，還可導(dǎo)致人類腦膜炎、心內(nèi)膜炎等疾病[8]，嚴重的甚至可以致死。不同種的魚類感染癥狀基本都會出現(xiàn)皮膚潰瘍或潰爛，臟器出血和腹水，嚴重時可引起大量死亡。朱潛等[9]研究發(fā)現(xiàn)，維氏氣單胞菌感染鯽表現(xiàn)為鰓出血病，鰓部腫脹出血，體表點狀充血，鰭基部發(fā)紅，腸道炎癥，腹腔積水，肝臟發(fā)白。韋陽道等[10]研究發(fā)現(xiàn)，維氏氣單胞菌感染羅非魚表現(xiàn)為豎鱗病，呈現(xiàn)鱗片豎起并很容易脫落，鰓部發(fā)白、有泥土，腸道有積水，心臟、腎臟部位有白點。楊移斌等[11]研究發(fā)現(xiàn)，維氏氣單胞菌感染鱘魚表現(xiàn)為體表有出血點，內(nèi)臟器官出現(xiàn)不同程度病變，其中肝臟及胰臟發(fā)黑，腎臟充血，心臟腫大，腹腔內(nèi)有血水。徐先棟等[12]研究發(fā)現(xiàn)，維氏氣單胞菌感染臺灣泥鰍表現(xiàn)為“紅點病”，呈現(xiàn)體表有出血點，肝臟、脾臟腫大發(fā)黑，并證實該菌對臺灣泥鰍具有強毒性。除此之外，中國大鯢、斑點叉尾鮰、草魚、蝶尾金魚、加州鱸、黃鱔等都可感染維氏氣單胞菌。

其他水生動物感染維氏氣單胞菌后出現(xiàn)的臨床癥狀有一定差異，但主要的癥狀同樣包括皮膚潰瘍或潰爛、臟器出血和嚴重腹水。趙宇亮等[13]發(fā)現(xiàn)維氏氣單胞菌感染中華鱉表現(xiàn)為“紅脖子病”，早期病鱉咽喉部充血、紅腫，少數(shù)鱉頸部潰爛、壞死，腹甲部可見大小不一的紅斑，并逐漸糜爛。董靖等[14]發(fā)現(xiàn)維氏氣單胞菌感染日本醫(yī)蛭表現(xiàn)為水腫病，出現(xiàn)皮膚和肌肉腫脹，肌肉結(jié)節(jié)甚至潰爛等癥狀。彭博文等[15]發(fā)現(xiàn)維氏氣單胞菌感染克氏原螯蝦后，病蝦幾乎不攝食，螯足無力，游泳及爬行緩慢，外殼發(fā)黑但無白斑，肝臟與胰腺腫大發(fā)黃，腸道無食物。房海等[16]發(fā)現(xiàn)維氏氣單胞菌感染中華絨螯蟹表現(xiàn)為體腔內(nèi)有積水，鰓呈暗灰色，肝、胰腺呈淺黃色等不同程度的病變。除此之外，還有黃喉擬水龜也可感染維氏氣單胞菌。

3 診斷方法

維氏氣單胞菌鑒定方法除了傳統(tǒng)的實驗室檢測方法外，還開發(fā)出了快速檢測產(chǎn)品，這些檢測方法都各有特點，在實踐應(yīng)用中可根據(jù)具體需求進行選擇。市場上已出現(xiàn)各種觀賞魚疾病病原快速檢測產(chǎn)品，如:天津市水產(chǎn)技術(shù)推廣站研發(fā)的膠體金免疫層析試紙條及快速檢測試劑盒，可檢測包括維氏氣單胞菌在內(nèi)的6種觀賞魚常見病原菌。雖然試劑盒操作簡便、快速高效，但無法準(zhǔn)確確定致病菌，因此還需在實驗室對病原菌分離鑒定，以確認檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。實驗室檢測鑒定病原菌的常規(guī)方法一般包括病原學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)方法。

3.1 病原學(xué)檢查除了常規(guī)染色涂片鏡檢外，還有生理生化特性鑒定。常規(guī)生理生化檢測是依據(jù)細菌的營養(yǎng)需求和代謝產(chǎn)物的不同而設(shè)計的檢測方法。首先在維氏氣單胞菌的選擇性培養(yǎng)基上分離培養(yǎng)，待長出特征性菌落并純化后，進行一系列的生理生化試驗鑒定。AerokeyⅡ系統(tǒng)或其修正系統(tǒng)包括一系列生化反應(yīng)，靈活方便，經(jīng)常被用來檢測氣單胞菌。另外，API20E細菌鑒定系統(tǒng)是近年來使用較多的細菌鑒定參考標(biāo)準(zhǔn)，但是有報道稱API20E細菌鑒定系統(tǒng)常誤把維氏氣單胞菌鑒定為嗜水氣單胞菌[17]。該方法的分類依據(jù)和判定標(biāo)準(zhǔn)的更新相對滯后，只能作為大致參考依據(jù)，需利用分子生物學(xué)方法進一步確定病原菌的鑒別分類。

3.2 分子生物學(xué)方法主要利用16S rDNA的PCR擴增及測序結(jié)果比對進行限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性分析，一般能夠準(zhǔn)確鑒定分離菌鑒別分類。邊宇等[18]以維氏氣單胞菌的核酸酶基因為靶基因建立了PCR快速檢測方法，對維氏氣單胞菌基因組DNA的最低檢測濃度為1.58×10-4ng/μL，認為該方法具有良好的特異性與敏感性，在人工模擬試驗中使用PCR檢測方法的樣本檢出率達到了86.7%，高于細菌分離培養(yǎng)的檢出率(73.3%)。王惠等[19]將16S rRNA和核酸酶基因同時當(dāng)作靶基因設(shè)計了2對特異性引物，建立維氏氣單胞菌雙基因PCR檢測方法，該方法的樣本檢出率達到90%，高于細菌分離培養(yǎng)的檢出率(73.3%)。原核生物16S rRNA的基因間隔區(qū)(ISR)長度和序列高度變化常被應(yīng)用于細菌的鑒別分類，但有報道稱維氏氣單胞菌的ISR種類較多，不利于檢測，也有研究表明維氏氣單胞菌的ISR相似性很高[20]，結(jié)論尚未統(tǒng)一。分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于病原菌的檢測，將研究提高到了基因分子水平，得到的結(jié)果準(zhǔn)確率較高，但在一定程度上依賴于數(shù)據(jù)庫的儲備。

3.3 免疫學(xué)方法一般利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測特定分離菌，操作簡便，無需特殊儀器設(shè)備，具有高度的敏感性和準(zhǔn)確性，其中OMPs(外膜蛋白)具有很強的抗原性。Arora S等[21]利用OMPs進行間接ELISA檢測，能夠檢測的最低菌液濃度為1×103CFU/mL，是一種很有效的方法。該方法在前期鑒別存在不確定性和盲目性，當(dāng)前期分離菌鑒別較為確定后，可作為進一步確認，另外該方法的準(zhǔn)確度依賴于產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 防治措施

目前對于細菌病的防治通常使用抗生素和化學(xué)藥物，在感染初期治療效果明顯，但后期引起細菌耐藥性增強，而且污染水體環(huán)境，最終對人體健康造成傷害。研究學(xué)者更多關(guān)注開發(fā)中草藥對該菌的防治。朱成科等[22]研究發(fā)現(xiàn)，五倍子、石榴皮、地榆、烏梅對維氏氣單胞菌的抑菌效果最好，其中五倍子抑菌、殺菌作用最強。張召興等[23]研究發(fā)現(xiàn)五味子、五倍子、黃連、烏梅、沙棘5種對羅非魚維氏氣單胞菌敏感的中藥，為羅非魚維氏氣單胞菌中草藥組合方劑及防治提供了試驗依據(jù)。張冬星等[24]研究發(fā)現(xiàn)，高濃度五倍子、紅花及黃連水煎液能抑制維氏氣單胞菌生物膜的形成，具有抗維氏氣單胞菌生物膜的作用，進一步揭示了中草藥抗維氏氣單胞菌的機理。與抗生素相比，中草藥具有無殘留、毒副作用小、不易對環(huán)境造成污染等特點。同時，中草藥還具有免疫調(diào)節(jié)、補充營養(yǎng)和提高生產(chǎn)性能等作用，但是中草藥也具有一定的菌株抗藥性。

疫苗在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研發(fā)使用起步較晚，但是研發(fā)更加高效、安全的疫苗依然作為疾病控制的一種方法。陳亨利等[25]制備出能夠誘導(dǎo)錦鯉機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)的維氏氣單胞菌滅活疫苗，并能形成一定保護力。徐一軻等[26]研究發(fā)現(xiàn)，3種敲除型菌株smpB、tmRNA、hfq可作為候選減毒疫苗，下調(diào)顯著的hfq菌株是制備減毒疫苗的首選。簡燈[27]研究發(fā)現(xiàn)，將草魚源維氏氣單胞菌外膜蛋白(OMP)作為佐劑，與制備的維氏氣單胞菌全菌滅活苗混合使用，機體非特異性免疫最強，免疫效果最好。目前，雖然疫苗發(fā)展快速并取得了一些進展，但疫苗受病原菌血清型、免疫方式、水生動物自身特點等因素制約，致使免疫效果較差或不穩(wěn)定。

5 小結(jié)與展望

近年來有關(guān)維氏氣單胞菌引發(fā)疾病的報道越來越多，因而關(guān)于該菌的研究也逐漸增多。該菌菌株毒力有強弱之分，其中強毒菌株具有較強的致病性，常造成水生動物的急性、暴發(fā)性死亡，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大損失。目前就該菌的防治已有較為科學(xué)的方法，但抗生素和化學(xué)藥物的濫用不僅給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了不可逆轉(zhuǎn)的損失，而且對人類健康也有潛在的威脅，而中草藥和疫苗的使用極大地減少了菌株的抗藥性和水體進一步惡化。關(guān)于維氏氣單胞菌可進一步圍繞該菌毒力因子的分泌和表達，毒力基因的缺失對菌株致病力的影響，以及尋找維氏氣單胞菌保護性抗原等方面進行研究，從而獲得更加優(yōu)化的防治方法。