嗜水气单胞菌ST2616致黄鳝出血性败血症的鉴定、特性及全基因组分析

本研究针对上海地区养殖黄鳝暴发的出血性败血症，分离鉴定出致病菌株嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila) MaAh001，通过实验感染验证其致病性（LD50=3.16×107 CFU/mL），发现其携带14种毒力基因和4种耐药基因，全基因组测序揭示其ST2616型特征，为水产养殖中黄鳝败血症防控及疫苗研发提供理论依据。

　　

论文解读

研究背景
亚洲黄鳝(Monopterus albus)作为东南亚重要的淡水经济鱼类，近年来因野生资源锐减和市场需求激增，中国人工养殖规模快速扩张。然而，集约化养殖伴随的病害问题日益突出，其中由嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)引发的出血性败血症尤为严重，可导致50%以上的死亡率，给养殖业造成巨大经济损失。尽管国内学者早在上世纪90年代就报道过黄鳝嗜水气单胞菌感染案例，但关于其分子致病机制和耐药特性的系统性研究仍显不足。2022年，上海农业科学院庄行试验站暴发的黄鳝大规模死亡事件，病鱼呈现头部肿胀、肛门红肿、内脏出血等典型症状，亟需明确病原特性以指导防控。

上海海洋大学与上海农业科学院的研究团队通过多学科交叉方法，首次对分离自患病黄鳝的嗜水气单胞菌ST2616型菌株MaAh001开展全面研究，相关成果发表于《Aquaculture Reports》。

关键技术方法
研究团队从患病黄鳝血液中分离优势菌株，通过形态学观察、革兰氏染色、扫描电镜和16S rRNA测序进行鉴定；采用腹腔注射法测定半数致死量(LD₅₀)；PCR检测18种毒力基因和6种耐药基因；药敏试验测试30种抗生素敏感性；结合纳米孔和Illumina双平台完成全基因组测序，通过VFDB和CARD数据库注释毒力与耐药基因。

研究结果

3.1 临床症状与病理变化
病鱼表现为体表溃疡、下颌出血等典型出血性败血症特征，组织病理学显示肠道腺体结构消失、肾小管排列紊乱、肝细胞水样变性等多器官损伤，与自然感染症状一致。

3.3 病原鉴定
分离菌株MaAh001在血平板上呈β溶血，电镜显示为具单极鞭毛的短杆状革兰氏阴性菌（0.55×2.53 μm），生理生化特性与标准菌株ATCC7966相符，16S rRNA系统发育树确认其为嗜水气单胞菌。

3.4 感染实验
人工感染证实该菌株具有强致病性，单位体重LD₅₀为1.58×10⁶ CFU/g，感染后24小时内即出现死亡，病理变化与自然病例高度吻合。

3.5 毒力基因检测
PCR检出act（细胞毒性肠毒素）、aer（气溶素）等14种毒力基因，全基因组注释进一步发现150个毒力相关基因，包括T6SS分泌系统（22个基因）、鞭毛运动装置（52个基因）等关键致病因子。

3.6 耐药特性分析
药敏试验显示对头孢曲松、氟苯尼考等16种抗生素敏感，但对青霉素、万古霉素等6种药物耐药。基因组预测携带cphA2等5种β-内酰胺酶基因，与表型部分吻合。

3.7 全基因组特征
菌株具有4.893 Mb环形染色体（GC含量61.2%），含4321个编码基因和129个tRNA，MLST分型确定为ST2616（PubMLST id:3152）。

结论与意义
该研究首次系统解析了ST2616型嗜水气单胞菌MaAh001的致病机制：其强毒力源于多组分协同作用，包括气溶素介导的细胞膜损伤、T6SS分泌系统效应蛋白递送、鞭毛驱动的组织定植等；而β-内酰胺酶基因的存在提示需警惕抗生素滥用风险。研究成果为黄鳝出血性败血症的分子诊断提供了特异性标记（如ahh1基因），并为后续疫苗设计（针对OmpA等表面抗原）和噬菌体疗法开发奠定基础。值得注意的是，尽管该菌株对临床常用抗生素保持敏感，但携带的I类整合子（intl1）可能加速耐药基因水平传播，强调水产养殖中需建立基于基因组监测的精准用药体系。