多位点序列分型在新疆人间布鲁氏菌病临床分离株遗传进化研究中的应用

目的 探讨多位点序列分型(MLST)技术在新疆人间布鲁氏菌病分离株遗传进化研究中的应用价值,了解分离株的种群结构和遗传进化关系。方法 采用MLST对2015、2016年分离自新疆7个地州的24株人间布鲁氏菌病分离株和3株布鲁氏菌标准参考菌株进行分析,统计各菌株序列型(STs),运用BioNumerics软件构建菌株最小进化树,分析菌株间遗传关系;收集过往研究的186株全国不同地区布鲁氏菌分离株MLST结果,分析各ST型分布特点。结果 24株人间布鲁氏菌分离株全部为ST8型,3株标准参考菌株(羊种16M、牛种544A、猪种1330S)分别为ST7型、ST1型、ST14型;24株人间布鲁氏菌分离株的9个MLST位点变异完全相同,分离株种群结构单一。ST8型菌是我国主要流行的布鲁氏菌,且以北方流行为主;MLST能较好的区分布鲁氏菌种别,但不能有效区分生物型别。结论 ST8型菌(羊种3型)是新疆人间布鲁氏菌病的主要流行菌株,MLST技术可作为人间布鲁氏菌种群结构和遗传进化关系研究的补充手段。     

陕西省布鲁氏菌菌株多位点序列分析研究

目的 对陕西省分离的77株布鲁氏菌菌株进行遗传多态性分析,了解其遗传特征及进化关系。方法 应用多位点序列分型(Multiple locus sequence typing,MLST)技术,测定77株陕西省地区布鲁氏菌分离株的7个管家基因、1个外膜蛋白基因及1个基因间区的序列,确定各菌株序列型(STs),运用BioNumerics(Version 7.6)构建最小进化树,分析菌株间遗传进化关系。结果 74株分离株(47株羊种3型、10株羊种1型、7株羊种2型、10株羊种变异型)序列型为ST8型,2株分离株(牛种生物型)序列型为ST2,1株分离株(猪种1型)序列型为ST14型。结论 不同生物型布鲁氏菌的MLST分型结果稳定,羊种3型(ST8型)布鲁氏菌是陕西省主要流行菌株;MLST分型作为传统生物分型的技术补充,建立了陕西省布鲁氏菌基因分型数据库,对本省今后人间布病的防控具有科学指导意义。     

我国羊种3型布鲁氏菌的多位点序列分型研究

目的对2004-2009年从病人标本中分离的羊种3型布鲁氏菌进行遗传多态性分析,了解菌株的遗传特征及遗传进化关系。方法采用多位点序列分型（Multiple locus sequence typing,MLST）技术,对47株布鲁氏菌菌株的7个管家基因、1个外膜蛋白基因及1个基因间区的序列进行测定,将各个基因的序列与标准菌株的等位基因型进行比对,确定其等位基因谱型及菌株序列型（STS）,分析与其它ST型间的遗传关系。结果 47株布鲁氏菌中,19株omp25基因与目前已有的等位基因型不同,被定义为1个新的等位基因型,即ST28。其余28株与已知的ST8型的各等位基因型一致。结论我国流行的羊种布鲁氏菌主要是羊3型菌株,国内的菌株与国外菌株遗传背景上有差异。MLST分型可以作为研究布鲁氏菌进化关系的重要手段之一。     

福建省2012-2018年布鲁氏菌分离株的MLST分型

目的 探讨2012-2018年福建省布鲁氏菌分离株种群结构及遗传进化关系。方法 采用多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)对43 株布鲁氏菌分离株的9 个基因位点的序列进行测定,与标准序列比对后确定菌株ST型,通过Bionumerics 6.6软件对其进行聚类分析。结果 43 株布鲁氏菌分离株中,38 株为ST8型,5 株为ST17型。结论 福建省布鲁氏菌主要流行株为ST8型。MLST是研究布鲁氏菌遗传特征的重要方法。     

2018-2019年福建省人感染布鲁氏菌分离株种型鉴定及分子特征分析北大核心CSCD

目的探讨福建省人感染布鲁氏菌分离株主要流行株的种型和分子特征,为制定预防控制策略提供依据。方法将布鲁氏菌分离株转种培养并提取基因组DNA,采用传统生物学鉴定和BCSP31-PCR、AMOS-PCR、MLST及MLVA-16等方法进行布鲁氏菌分离株分子鉴定和分型,通过Bionumerics 6.6软件对其进行聚类分析。结果2018-2019年福建省人感染布鲁氏菌22株分离株分子检测结果与传统分型基本相符,为2个种(羊种和猪种)和2个生物型(羊3型和猪3型),其中羊种布鲁氏菌占多数(95.45%);20株布鲁氏菌分离株MLST基因型为ST8,1株为ST17型,1株为新的ST型:ST99的gap基因与已报道的等位基因型不同,被定义为一个新的等位基因型gap(32)。MLVA-16分型为羊种和猪种2个种群,21株羊种布鲁氏菌分为17种基因型,1株猪种布鲁氏菌分为1种基因型,其中15种基因型为单分离株,3种基因型为共享基因型(共7株,占31.82%)。聚类分析显示福建分离株与内蒙古、辽宁、山东和广东地区存在4种共享基因型,均为羊种布鲁氏菌,其他部分菌株与外省菌株遗传距离较近。结论福建省布鲁氏菌主要流行株为ST8型,且MLVA-16分型显示呈高度基因多样性。MLST/MLVA作为传统生物学鉴定补充技术方法,可用于布鲁氏菌遗传多样性分析和分子流行病学溯源调查,以提高布鲁氏菌病监测能力。     

2018-2019年福建省人感染布鲁氏菌分离株种型鉴定及分子特征分析

目的探讨福建省人感染布鲁氏菌分离株主要流行株的种型和分子特征,为制定预防控制策略提供依据。方法将布鲁氏菌分离株转种培养并提取基因组DNA,采用传统生物学鉴定和BCSP31-PCR、AMOS-PCR、MLST及MLVA-16等方法进行布鲁氏菌分离株分子鉴定和分型,通过Bionumerics 6.6软件对其进行聚类分析。结果 2018-2019年福建省人感染布鲁氏菌22株分离株分子检测结果与传统分型基本相符,为2个种(羊种和猪种)和2个生物型(羊3型和猪3型),其中羊种布鲁氏菌占多数(95.45%);20株布鲁氏菌分离株MLST基因型为ST8,1株为ST17型,1株为新的ST型:ST99的gap基因与已报道的等位基因型不同,被定义为一个新的等位基因型gap(32)。MLVA-16分型为羊种和猪种2个种群,21株羊种布鲁氏菌分为17种基因型,1株猪种布鲁氏菌分为1种基因型,其中15种基因型为单分离株,3种基因型为共享基因型(共7株,占31.82%)。聚类分析显示福建分离株与内蒙古、辽宁、山东和广东地区存在4种共享基因型,均为羊种布鲁氏菌,其他部分菌株与外省菌株遗传距离较近。结论福建省布鲁氏菌主要流行株为ST8型,且MLVA-16分型显示呈高度基因多样性。MLST/MLVA作为传统生物学鉴定补充技术方法,可用于布鲁氏菌遗传多样性分析和分子流行病学溯源调查,以提高布鲁氏菌病监测能力。     

2018年江苏省人感染布鲁氏菌分离株分子特征分析

目的 掌握江苏省2018年人感染布鲁氏菌主要流行株的种型和基因型。方法 运用普通PCR及AMOS多重PCR确认分离株的生物种型;采用多位点序列分型(Multilocus sequence analysis, MLSA)和多位点串联重复序列分析(Multiple-locus variable number tandem repeat analysis, MLVA)鉴定基因型,并与国内外流行株进行聚类分析。结果 2018年共分离到56株布鲁氏菌,MLSA分型显示一株菌为猪种布鲁氏菌ST (Sequence type)17型,其他均为羊种布鲁氏菌ST8型。MLVA将56株菌分为47个基因亚型(46个羊种,1个猪种),聚类显示羊种布鲁氏菌全部为“东地中海簇”。结论 2018年江苏省人感染布病主要为“东地中海簇”的ST8型羊种布鲁氏菌,并首次发现一例人感染ST17型猪种布鲁氏菌。     

贵州省两株山羊源羊种布鲁菌MLST分析

目的了解贵州省2010年分离自山羊的两株羊种布鲁菌的等位基因序列型(Sequence type, ST)及遗传学特征,为动物间和人间布病疫情的预防和控制提供科学依据。方法应用布鲁菌属特异性PCR(BCSP31-PCR)和种/型特异性PCR(AMOS-PCR)对2010年分离自山羊的两株布鲁菌进行鉴定,采用多位点序列分型(Multiple locus sequence typing, MLST)技术对两株布鲁菌菌株的7个管家基因、1个外膜蛋白基因及1个基因间区的序列进行测定,将各个基因的序列与参考菌株的等位基因型进行比对,确定其等位基因谱及序列型(STs),分析与两株菌ST型与各种型布鲁菌代表菌株的遗传进化关系。结果来自贵州省山羊的两株布鲁菌株经BCSP31-PCR鉴定为布鲁菌属细菌,AMOS-PCR将其鉴定为羊种布鲁菌。MLST分析显示,两株菌的9个等位基因序列型为ST8型,与同属羊种布鲁菌的ST7、ST9~ST12、ST34和ST35遗传关系最近。结论贵州省2010年分离的2株布鲁菌分离株均为ST8型布鲁菌,与同属羊种布鲁菌的ST型遗传关系最近,结果为贵州省人间和动物间布病疫情的预防和控制提供了科学依据。     

福建省2008-2017年人间布鲁氏菌病流行特征及分离株MLVA分型研究

目的 探讨福建省人间布鲁氏菌病流行特征,并对其分离株进行分子分型,为制定预防控制策略提供依据。方法 收集中国疾病预防控制信息系统中2008-2017年福建省布鲁氏菌病报告数据,进行流行特征分析;采用传统生物学鉴定和BCSP31-PCR、AMOS-PCR、MLVA-16进行布鲁氏菌分离株分子鉴定和分型,并进行聚类分析。结果 福建省2008-2017年布鲁氏菌病发病呈逐年上升趋势,年均发病率0.11/10万;疫情波及福建省80%的县区,呈高度散发态势;发病高峰为4-8月;40~64岁发病数占62.7%,60~64岁组发病率最高(0.27/10万);男女比为2.50:1,农牧民占50.7%。40株布鲁氏菌分离株分子检测结果与传统分型基本相符,为2个种(羊种和猪种)和2个生物型(羊3型和猪3型),其中羊种布鲁氏菌占绝大多数(87.5%); MLVA-16分型将其分为羊种和猪种2个种群,35株羊种菌分为28种基因型,5株猪种菌分为4种基因型,其中26种基因型为单分离株,6种基因型为共享基因型(共14株,35.0%)。同国内147株布鲁氏菌进行聚类分析显示,福建省菌株与广东和内蒙古地区存在4种共享基因型,均为羊种菌,其他部分菌株与外省菌株存在着较近的遗传距离,主要集中在panel 2B上,仅存在1~3个位点的差异。结论 福建省布鲁氏菌病流行强度逐年增高,建议相关部门加强传染源的管控、对疫情高发地区的重点人群采取必要防控措施,控制其发生与流行。福建省布鲁氏菌MLVA-16分型显示高度基因多态性,提示MLVA-16可用于遗传多样性分析和分子流行病学溯源调查,可以提高布鲁氏菌病监测能力。     

广东省布鲁氏菌分离株的分子特征分析

目的了解广东省布鲁氏菌分离株的分子特征。方法应用传统分型鉴定方法和PCR扩增布鲁氏菌属特异性基因BCSP31,对广东省历年布鲁氏菌分离株作鉴定分型,进一步采用脉冲场电泳技术(PFGE)进行分子分型,分析比较菌株分子指纹图谱的相似性,以探讨不同年份和地域菌株之间的相关性。结果1965年广东省布鲁氏菌分离株以羊种和猪种为主,1985年的分离株均为猪种3型,2006和2007年的分离株均为羊种3型;PFGE电泳图谱经聚类分析结果显示,历年布鲁氏菌分离株分成三大簇(Clusters):1965年羊种、1965年猪种与1985年猪种3型、2006年和2007年羊种3型。近两年珠三角地区布鲁氏菌病的流行优势菌型为羊种3型,且同源性达100%,但与1965年羊种分离株的同源性只有77.7%。结论近两年我省布鲁氏菌的优势菌型为羊种3型,各地区分离株之间的遗传关系高度相关,与20年前的分离株同源性差。PFGE可作为传统生物分型的补充手段,可在种的水平对布鲁氏菌分离株分型。     

两株布鲁菌MLST新序列型(ST)的鉴定

目的 对北京地区分离自布病患者血液的2株布鲁菌进行多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)及其遗传学特征进行研究,为布病的预防和控制提供科学依据。方法 应用布鲁菌属特异性PCR(BCSP31-PCR)和种/型特异性PCR(AMOS-PCR)对分离的2株布鲁菌进行鉴定,采用MLST技术对2株布鲁菌分离株的19个管家基因、1个外膜蛋白基因及1个基因间区的序列进行测定,与MLST数据库中的等位基因序列进行比对,确定菌株的等位基因谱及9位点和21位点序列型(sequence type,ST)。采用聚类分析法研究2株菌ST型与各种布鲁菌已知ST型的遗传进化关系。结果 2株分离株经BCSP31-PCR鉴定为布鲁菌属细菌,AMOS-PCR鉴定为非羊种、非牛种1、2、4型、非猪种1型、非绵羊附睾种布鲁菌;MLST分析显示,2株菌的等位基因编号(gap/aroA/glk/dnaK/gyrB/trpE/cobQ/int-hyp/omp25/prpE/caiA/csdB/soxA/leuA/ mviM/fumC/fbaA/ddlA/putA/mutL/acnA)分别为2、1、2、2、1、3、1、4、1、13、2、2、2、2、1、1、3、7、6、2、3和2、1、2、2、1、3、1、4、29、13、2、2、2、2、1、1、3、7、6、2、3,比对MLST数据库,结果显示这2株细菌的等位基因编号组合未见报道,为新ST型。聚类分析显示这2种新的ST型与牛种布鲁菌ST型处于同一分支。结论 北京地区分离的2株布鲁菌为新ST型牛种布鲁菌,已被MLST数据库确认,分别命名为ST74和ST75(9位点序列型)与ST108和ST109(21位点序列型)。与同属牛种布鲁菌的ST型遗传关系最近,该结果为北京地区布病的预防和控制提供了科学依据。     

贵州省2株牛种布鲁氏菌分子流行病学特征分析

目的 分析贵州省牛种布鲁氏菌分子流行病学特征,为牛种布鲁氏菌病疫情的防控提供科学依据。方法 采用BCSP31-PCR及AMOS-PCR技术对经传统方法鉴定为牛种布鲁氏菌的2株分离株进行属/种复核,采用基于布鲁氏菌rpoB基因的单核苷酸多态性分析了解其rpoB基因型,采用MLVA-16技术进行MLVA分型,了解其与国内牛种布鲁氏菌的聚类关系,采用MLST技术分析其序列型及其与国内菌株间的遗传进化关系。结果 2株分离株经BCSP31-PCR和AMOS-PCR技术被鉴定为布鲁氏菌属细菌,未能明确其具体种型;其rpoB基因型相同;MLVA分型与新疆牛种布鲁氏菌共享同一MLVA-16型(4-5-3-12-2-2-3-1-6-43-8-5-5-5-3-3); MLST分析鉴定2株菌均为ST2型,最小间距图显示2株菌与布鲁氏菌属内的牛种布鲁氏菌遗传距离最近,属同一个遗传复合体。结论 贵州省2株牛种布鲁氏菌分离株间的遗传距离近,与新疆牛种3型布鲁氏菌为同一MLVA型,提示分离株引起的感染可能为外省输入。     

内蒙古羊种布鲁氏菌传播模式调查研究

目的 调查内蒙古羊种布鲁氏菌的传播模式和流行规律。方法 采用AMOS-PCR对60株布鲁氏菌的种型进行鉴定,用Hunter-Gaston Diversity Index(HGDI)评价菌株的遗传多态性特征,采用MLVA-16分型方法对菌株进行基因分型,确定菌株的亲缘关系。结果 60株试验菌全部为羊种布鲁氏菌。MLVA-16对菌株具有极高的分辨力,多态性指数为0.981;Panel 1,Panel 2A和Panel 2B的多态性指数分别为0.264,0.345和0.980;Panel 2B中Bru16位点的多态性指数最高,多态性指数为0.835。60株羊种布鲁氏菌聚为5大类37个基因型,其中15个共享基因型包括38株羊种布鲁氏菌,聚类率为63.3%(38/60),提示病例多为有流行病学关联的暴发流行;另外22株菌表现为独特基因型表明菌株无明显的流行病学相关性。共享基因型GT5包括2株分别分离自羊和骆驼的菌株且有相同的MLVA-16基因型,提示布鲁氏菌在羊和骆驼中循环传播;3个共享基因型(GT11、GT17和GT23)分别包含来自人和羊的菌株并呈现完全相同的MLVA-16基因型,表明羊是人间布病的传染源。GT35由3株分离自羊脾的菌株构成且共享相同的基因型,提示布病在羊中呈暴发流行。类群E由12个来自不同宿主(羊,牛,野生骆驼和人)的菌株构成,共享相同或相似的MLVA-16基因型,揭示了内蒙古羊种布鲁氏菌潜在的传播模式。结论 疫羊是主要传染源,野生动物(骆驼)是贮藏宿主。羊种布鲁氏菌在羊牛(骆驼)和骆驼(羊牛)中相互循环传播,最后传染给人是内蒙古羊种布鲁氏菌的潜在传播模式。     

布氏菌分离株16SrDNA基因遗传进化分析

目的检测内蒙古布氏菌临床分离株的16SrDNA基因序列,构建16SrDNA遗传进化树,确定该菌株的分类地位。方法用BCSP31-PCR对临床分离株检测,再进行16SrDNA双向测序;从GeneBank下载标准参考菌株和与布氏菌有共同抗原细菌的16SrDNA基因序列;用Mega6.0进行序列比对并构建遗传进化树。结果BCSP31-PCR结果显示均有223 bp扩增条带,16SrDNA测序得到单一基因序列;比对后发现有4处特异片段,经Blast比对,位于844-1224包括380 bp的片段为布氏菌独有;进化树显示布氏菌临床分离株与标准菌株聚在1个末端分支上,遗传距离接近0,无法精细区分相互关系;与人苍白杆菌聚集在1个亚分支上,遗传距离0.019;与其它试验菌株如霍乱弧菌、小肠结肠炎耶尔菌遗传进化距离较远,遗传距离>0.02。结论从遗传进化角度对布氏菌分离株与标准菌株的亲缘关系进行分析,布氏菌所有种型遗传距离接近,提示布氏菌16SrDNA为高度保守序列,不宜做遗传进化分析的靶基因;布氏菌与人苍白杆菌有较近的亲缘关系;布氏菌属16SrDNA特有的380 bp的基因片段可作为布氏菌快速鉴定的靶序列。