嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)引起斑马鱼肠道生理损伤和肠道菌群失调_NormalPdf.docxVIP

第54卷第4期海洋与湖沼Vol.54,No.4

2023年7月OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAJul.,2023

嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)引起斑马鱼肠道生理损伤和肠道菌群失调*

孙雯1,2王永杰1,2①鲍俊杰1,2张静1,2陈红莲1,2熊英琪1,2(1.安徽省农业科学院水产研究所安徽合肥230031;2.水产增养殖安徽省重点实验室安徽合肥230031)

摘要研究分析了嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)感染斑马鱼后肠道生理健康和肠道微生物的变化。以斑马鱼为研究对象,刮伤皮下真皮,使用105CFU/mL浓度的嗜水气单胞菌暴露6h后转入清水,分别在暴露前、暴露后6h、12h、24h取样。使用鱼特异性酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒,检测肠道中紧密连接蛋白ZO-2(TJP2)含量和乙氧基异戊二烯-O-脱乙基酶(EROD)酶活性,结果表明,嗜水气单胞菌暴露引起了斑马鱼肠道生理损伤,表现为肠道TJP2含量、EROD酶活性在暴露后显著下调。采用16SrRNA高通量测序检测肠道微生物及其菌群结构变化,嗜水气单胞菌暴露斑马鱼后致病菌不动杆菌属(Acinetobacter)明显增加,OTUs数量明显下降,Alpha多样性降低,结果说明嗜水气单胞菌引起了斑马鱼肠道菌群失调。肠道中微生物的多样性与改善肠道上皮和黏膜屏障功能紧密相关,该研究对从肠道健康的角度评价嗜水气单胞菌毒性,探索嗜水气单胞菌的致病机制具有重要意义。

关键词嗜水气单胞菌;斑马鱼;肠道微生物;Alpha多样性;TJP2

中图分类号S917.1doi:10.11693/hyhz20221000254

嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)在自然界中分布广泛,是一种典型的人鱼共患病的条件致病菌,感染致病性嗜水气单胞菌可导致人腹泻、食物中毒和继发感染(杨守明等,2006)。嗜水气单胞菌感染鱼类种类众多,可以引起罗非鱼(Oreochromismossambicus)、鲶鱼(Silurusasotus)、鲤鱼(Cyprinuscarpio)等鱼类细菌性败血症,其致死率高、流行广,严重制约了中国水产养殖业的发展(Jonesetal,1995;DaSilvaetal,2012;Prayitnoetal,2021;Chenetal,2022)。因此,研究嗜水气单胞菌对鱼类的致病性特征及其可能的致病机理,对渔业生产具有重要意义。

气单胞菌的致病性与环境的变化(温度变化、含氧量降低、氨氮升高)有关(白晓倩,2016;孟令杰,2017;孙元琛等,2022)。目前有研究表明,气单胞菌感染的同时往往存在混合感染的情况(聂慧慧,2016),

肠道微生物存在的共生菌通过竞争营养物质和肠黏膜的附着点即生态位来抑制病原菌的生长增殖(查继伟,2019)。有研究表明,芽孢杆菌益生菌添加在饲料中,能够增加中华绒螯蟹对嗜水气单胞菌致病菌的抵抗力(陈文典,2009),气单胞菌与其他细菌存在相互作用,而它的致病性可能依赖于肠道菌群的组成(查继伟,2019)。

肠道是机体一种重要的免疫器官,其中,肠道微生物与肠道黏膜间的交流和免疫系统密切相关(徐绍刚等,2019),但目前人们对肠道微生物与肠道黏膜屏障的调控机制研究仍在初级阶段。稳定的肠道微生物区系影响着宿主的多种功能,在宿主的生长发育、营养、食物消化、免疫反应以及抵抗病原菌等方面发挥了重要作用(郭军等,2019;盛鹏程等,2020)。研究嗜水气单胞菌对鱼类肠道黏膜屏障及肠

*安徽省农业科学院科研团队计划项目,2022YL010号;安徽省现代农业产业技术体系建设专项,皖农科函[2021]711号。孙雯,