基于MLVA-11与MLST-21技术的布鲁氏菌生物型遗传特征解析及分子流行病学意义

本研究通过MLVA-11（多位点可变数目串联重复序列分析）和MLST-21（多位点序列分型）技术，对82株不同生物型的布鲁氏菌进行基因分型，揭示了布鲁氏菌的遗传多样性及优势基因型（如ST-8和MLVA-72/116），首次系统比较两种分型方法的效率，为布鲁氏菌病的精准防控和分子溯源提供了关键数据支撑。

　　

布鲁氏菌病作为一种被忽视的人畜共患病，在全球范围内造成严重的经济损失和公共卫生负担。不同布鲁氏菌种（如羊种布鲁氏菌Brucella melitensis和牛种布鲁氏菌Brucella abortus）的致病性和传播特征差异显著，但传统分型方法分辨率不足，难以支撑精准防控。尤其在中国等发展中国家，布鲁氏菌病的流行规律和分子特征尚未完全阐明，亟需通过高分辨率分子分型技术揭示其遗传演化关系。

针对这一科学问题，华中农业大学农业微生物学国家重点实验室联合中国兽医药品监察所国家动物布鲁氏菌病参考实验室的研究团队，在《Animal Diseases》发表了题为《Evaluation of the genetic profiles of Brucella with different biotypes using MLVA and MLST techniques》的研究论文。该研究首次整合MLVA-11和MLST-21两种高分辨率分型技术，对涵盖4个物种、14个生物型的82株布鲁氏菌进行系统分析，发现MLVA-11的分型结果能更全面涵盖MLST-21的遗传信息，为布鲁氏菌病的分子溯源和疫苗研发提供了重要理论依据。

关键技术方法包括：

1. 菌株选择：82株布鲁氏菌来自国家兽医微生物菌种保藏中心（CVCC）及临床分离株；
2. MLVA-11分型：通过11个VNTR位点的毛细管电泳分析；
3. MLST-21分型：对21个管家基因进行测序分型；
4. 数据分析：采用BioNumerics软件进行聚类分析和最小生成树构建。

研究结果

生物分型特征

通过MLVA-11和MLST-21联合分析，82株菌株被鉴定为4个物种（B. suis、B. melitensis、B. abortus、B. canis）和14个生物型。其中B. melitensis bv3占比最高（40.24%），提示其可能是中国布鲁氏菌病的主要流行亚型。

MLVA基因分型

MLVA-11将菌株分为25种基因型，优势基因型为72型和116型（各占12.20%）。VNTR位点Bruce 18表现出最高多态性（HGDI=0.712），可作为分子标记用于传播链追踪。聚类分析显示菌株按宿主来源形成12个簇，其中B. melitensis bv1独立成簇，提示其遗传独特性。

MLST基因分型

MLST-21鉴定出16种序列型（STs），ST-8为优势型（占40.24%），且全部属于B. melitensis bv3。最小生成树分析显示不同物种菌株形成独立分支，证实基因组的高度物种特异性。

分型方法比较

MLVA-11的Simpson多样性指数（0.823）显著高于MLST-21（0.742），且MLVA-11能完全预测MLST-21的分型信息（Wallace系数=1.0），表明其更适合用于暴发调查和高分辨率分型。

结论与意义

该研究首次系统比较了MLVA-11和MLST-21在布鲁氏菌分型中的效能，发现：

1. MLVA-11具有更高的分辨率和流行病学追踪价值；
2. ST-8和MLVA-72/116是亚洲地区潜在的优势流行株标记；
3. B. melitensis bv3可能通过适应性进化成为主要流行亚型。

这些发现为布鲁氏菌病的分子监测网络优化提供了关键技术支撑，尤其对发展中国家制定基于基因型的精准防控策略（如多价疫苗设计）具有重要指导意义。未来研究可结合全基因组测序（WGS）进一步解析菌株的跨宿主传播机制。