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鱼病知识--鱼类诺卡氏菌的“前世今生”

出处:水生动物健康评估 作者:陈建林 水产养殖网 2019-07-11 09:52:00

诺卡氏菌属(Nocardia)历经一段漫长和复杂的分类过程最终才得以确立。早在1888年,Edmond Nocard从症状为诱发原发性化脓性肺部感染及皮下组织产生慢性化脓性肉芽结构的患病牛体分离得到一株抗酸性丝状致病菌,这是最早关于诺卡氏菌的报道。1899年,Trevisan详细介绍了牛皮疽诺卡氏菌(Nocardia farcinica),最终提出诺卡氏菌属的概念。此后,Gordon与Cerbon在分类方面取得了显著进展,相继提出表型特征鉴定法和数值归类法,极大地推动了诺卡氏菌的分类发展进程。如今,随着分子生物学的不断发展,我们可以利用分子生物学检测法对诺卡氏菌属进行了精确分类。
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鱼类诺卡氏菌病临床症状(图片来源:陈建林)

   诺卡氏菌(Nocardia)在分类学上属于细菌域(Bacteria),厚壁菌门(Firmicutes)放线菌纲(Actinomycetales),诺卡氏菌科(Nocardiaceae),诺卡氏菌属(Nocardia)。诺卡氏菌是一种抗酸性或部分抗酸、兼性厌氧菌的革兰氏阳性菌,是一种人畜共患致病菌,特征为组织化脓、坏死或形成脓肿,能够感染人类、马、牛、猪、猫、狗、鼠和鱼等。

  诺卡氏菌属现已成为一个均一的分类单元,可归类为3个rRNA亚群,包括巴西诺卡氏菌(N. brasiliensis)、豚鼠耳炎诺卡氏菌(N. otitidiscavianon)和星状诺卡氏菌(N. asteroides)。其中,杀鲑诺卡氏菌(N. salmoncide)与星状诺卡氏菌(N. asteroides)在同一个rRNA亚群,鰤鱼诺卡氏菌(N. seriolae)、粗形诺卡氏菌(N. crassostreae)和豚鼠耳炎诺卡氏菌(N. otitidiscavianon)在同一个rRNA亚群。

星形诺卡氏菌(N. asteroides)是引起人类疾病的诺卡氏菌病的主要致病菌,其可通过伤口、呼吸道和胃肠道等途径入侵,引起人体皮肤、软组织和心肺等器官发生化脓性炎症及形成脓肿。
此外,诱发牛、猪、猫和狗等患诺卡氏菌病的致病菌包括巴西诺卡氏菌(N. braziliensis)、豚鼠诺卡氏菌(N. caviae)和星状诺卡氏菌(N. asteroides),其主要临床症状表现为关节周围脓肿导致跛行现象。

鱼类诺卡氏菌病属于一种慢性、系统性、肉芽肿疾病,俗称“结节病”,患病鱼体主要临床症状表现为体表出血溃烂和内脏器官布满大量白色结节;迄今为止,分离得到的鱼类诺卡氏菌病致病菌包括三种:鰤鱼诺卡氏菌(N. seriolae)、星形诺卡氏菌(N. asteroides)和杀鲑诺卡氏菌(N. salmonicida)。相关研究表明,鰤鱼诺卡氏菌(N. seriolae)已成为鱼类诺卡氏菌病的主要致病菌,其患病率在我国和东南亚地区呈逐年上升趋势且染病鱼种不断增加;据不完全统计,鰤鱼诺卡氏菌能够感染超过39种淡水与海水鱼类,造成全球水产养殖业的经济损失日益严重。

在全球水产养殖发展史中,鱼类诺卡氏菌病的最初报道可追溯到1964年,直到1988年,其分类地位得到真正确定,由Kudo等采用分子分类学方法对鰤鱼和比目鱼所分离的四株菌株致病菌进行比较分析,最终将其正式命名为鰤鱼诺卡氏菌(N. seriolae)。1995年,随着分子生物学的不断发展与测序技术的日渐成熟,Goodfellow和Chun通过PCR扩增鰤鱼诺卡氏菌(N. seriolae)和其他几种诺卡氏菌的16S rRNA基因,将其测序获取基因序列,分析系统发育进程,基本明确了诺卡氏菌的分类地位。此后,16S rRNA系统发育分析技术不断推广;通过该技术Friedman等于1998年鉴定出大西洋牡蛎(Atlantic oyster)诺卡氏菌病致病菌,命名为粗形诺卡氏菌(N. crassostreae);Isik等于1999年鉴定出红鲑鱼(Sockeye salmon)诺卡氏菌病致病菌,命名为杀鲑诺卡氏菌(N. salmoncide)。

鱼类诺卡氏菌病已成为多种鱼类产业化养殖道路上的绊脚石,为建立健康水产养殖体系,制备出高效环保的疫苗刻不容缓。

参考文献:
[1] M.Fatahi-Bafghi, Nocardiosis from 1888 to 2017, Microb. Pathog. 114 (2018)369–384. doi:10.1016/j.micpath.2017.11.012.
[2]  J. Chen, Y. Li, W. Wang, L. Xia, Z. Wang,S. Hou, J. Huang, Y. Lu, Transcriptome analysis of immune-related geneexpression in hybrid snakehead (Channamaculata female x Channa argus male) after challenge with Nocardia seriolae, FishShellfish Immunol. 81 (2018) 476–484. doi:10.1016/j.fsi.2018.07.039.
[3] W. Wang, J. Chen, B. Liao, L. Xia, S. Hou,Z. Wang, Y. Lu, Identification and functional characterization of Histone-likeDNA-binding protein in Nocardia seriolae (NsHLP) involved in cellapoptosis., Journal of Fish Diseases. (2019). doi:10.1111/jfd.12962.
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[5] L. Xia, H. Zhang, Y. Lu, J. Cai, B. Wang,J. Jian, Development of a Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay forRapid Detection of Nocardia salmonicida, the Causative Agent ofNocardiosis in Fish, J. Microbiol. Biotechnol. 25 (2015) 321–327.doi:10.4014/jmb.1406.06052.
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