淡水鱼类中Edwardsiella tarda和Edwardsiella piscicida的检出及其在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)中的致病性评估
《Aquaculture》:Recovery of
Edwardsiella tarda and
Edwardsiella piscicida in freshwater fishes and assessment of their pathogenicity in Nile tilapia (
Oreochromis niloticus)
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爱德华氏菌感染在泰国尼罗鲈鱼、红鲈鱼及巴沙鱼中的病原学特性、致病性及耐药性分析。2021-2022年采集68个养殖场367份病鱼样本,分离出18株E. tarda(尼罗鲈鱼11株、红鲈鱼6株、鲈鲈1株)和2株E. piscicida(红鲈鱼1株、巴沙鱼1株)。药敏试验显示多重耐药指数(MAR)0.22-0.71。腹腔注射10^7 CFU剂量后,E. tarda组尼罗鲈鱼死亡率60%,E. piscicida组100%。病变特征包括肝脾点状白斑、组织坏死及肉芽肿形成,两菌种致病性差异显著。
奥纳农·查罗恩韦(Onanong Charoenwai)、哈·坦东(Ha Thanh Dong)、王维特·阮(Vuong Viet Nguyen)、萨蒂德·查查伊潘(Satid Chatchaiphan)、森阿平·萨恩(Saengchan Senapin)、帕塔拉波尔·皮亚姆松邦(Patharapol Piamsomboon)
泰国曼谷朱拉隆功大学(Chulalongkorn University)兽医学院国际兽医科学与技术研究生项目(Graduate Program in Veterinary Science and Technology (VST) International Program),邮编10330
摘要
爱德华氏菌病(Edwardsiellosis)是一种影响全球水产养殖的细菌性疾病,由Edwardsiella属的多种细菌引起。本研究调查了2021-2022年间泰国集约化水产养殖场中多种鱼类感染Edwardsiella的情况。共鉴定出20株疑似Edwardsiella菌株,其中18株为E. tarda,分别来自尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus,11株)、红罗非鱼(Oreochromis属,6株)和蛇头鱼(Channa striata,1株)。此外,还从红罗非鱼和澳洲肺鱼(Lates calcarifer)中鉴定出2株E. piscicida菌株。通过圆盘扩散试验(disk diffusion assays)对八类抗生素的敏感性进行了检测,结果显示多重耐药性(MAR)指数介于0.22至0.71之间。选取了具有代表性的E. tarda和E. piscicida菌株,评估它们对幼年尼罗罗非鱼的致病性。腹腔注射E. tarda(107 CFU/鱼)的尼罗罗非鱼累计死亡率为60%,而注射相同剂量的E. piscicida在7天内导致100%的死亡率。病鱼肝脏和脾脏上出现弥漫性小白点。组织病理学检查显示肝脏和脾脏出现组织变性、细胞分离、坏死、细胞内细菌定植和肉芽肿形成。两种Edwardsiella菌株引起的临床症状没有显著差异。总之,本研究证实了E. tarda和E. piscicida对淡水鱼的致病性,强调了实施有效疾病预防和控制措施的重要性。
引言
爱德华氏菌病是一种由Edwardsiella属细菌引起的急性至慢性细菌性疾病,该属属于哈夫尼亚科(Hafniaceae)中的革兰氏阴性、运动能力强的兼性厌氧菌(Adeolu等,2016)。这些细菌可导致多种鱼类发生败血症,表现为腹水、眼球突出以及肝脏、脾脏和头肾的病变(Xu和Zhang,2014;Pakingking和Nguyen,2022;Soto等,2025)。爱德华氏菌病的爆发给全球水产养殖业带来了巨大的经济损失(Austin和Austin,2012;Xu和Zhang,2014)。在美国,Abdelrahman等人(2023)报告称西阿拉巴马鲶鱼产业每年损失360万美元。整个美国鲶鱼产业的损失更为严重,估计每年损失在1550万至4500万美元之间,原因包括直接死亡、治疗费用和饲料损失(Kumar等,2024)。已知引起爱德华氏菌病的主要菌种包括E. tarda、E. ictaluri、E. anguillarum和E. piscicida(Griffin等,2017;Buján等,2018c)。Edwardsiella tarda最初于1973年在美国养殖的通道鲶鱼(Ictalurus punctatus)中被发现,随后在日本鳗鱼(Anguilla japonica)中被发现(Meyer和Bullock,1973;Wakabayashi和Egusa,1973)。此后在多种淡水及海水鱼类中也有报道,包括日本比目鱼(Paralichthys olivaceus)、鲻鱼(Mugil cephalus)、比目鱼(Scophthalmus maximus)、银鲤(Hypophthalmichthys molitrix)、玉鲈(Scortum barcoo)、红海鲷(Evynnis japonica)、帝王鲑(Oncorhynchus tshawytscha)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)以及杂交蛇头鱼(Channa maculata × Channa argus(Mohanty和Sahoo,2007;Park等,2012;Nagy等,2018;Algammal等,2022;Elgendy等,2022;Guo等,2022)。此外,E. tarda感染还出现在两栖动物、鸟类和哺乳动物(包括人类)中(Mohanty和Sahoo,2007;Suzuki等,2018)。
E. ictaluri是另一种常见的致病菌,可引起美国通道鲶鱼的肠败血症和大规模死亡。它还从斑马鱼(Danio rerio)、条纹鲶鱼(Pangasianodon hypophthalmus)、杂交鲶鱼(Clarias macrocephalus × Clarias gariepinus)以及越南和泰国的罗非鱼(Oreochromis属)中分离出来(Hawke等,1981;Ferguson等,2002;Crumlish等,2002;Hawke等,2013;Suanyuk等,2014;Dong等,2015;Nhinh等,2022;Nhinh等,2023)。E. anguillarum引起的爆发发生在日本鳗鱼、尼罗罗非鱼、杂交鲶鱼和美洲鳗鱼(Anguilla rostrata中(Shao等,2015;Elgendy等,2022;Armwood等,2022;Wang等,2023)。
Edwardsiella piscicida与E. tarda在基因上相关,被视为一种新兴的鱼类病原体(Abayneh等,2013;Buján等,2018a)。它在美国从澳洲肺鱼(Lates calcarifer)、杂交鲶鱼(Ictalurus属)、罗非鱼和大口黑鲈(Micropterus salmoides中分离出来;在埃及从尼罗罗非鱼中分离出来;在中国从斑点海鲈(Lateolabrax maculatus)中分离出来;在韩国从大理石鳗(Anguilla marmorata和橄榄比目鱼(Paralichthys olivaceus中分离出来(Loch等,2017;Armwood等,2022;Griffin等,2014;Fogelson等,2016;Elgendy等,2022;Hu等,2022;Jung等,2022;Kim等,2022)。值得注意的是,关于东南亚国家养殖鱼类中Edwardsiella感染的信息有限,仅有一些关于越南和泰国E. ictaluri感染的报告(Suanyuk等,2014;Dong等,2015;Nhinh等,2022;Nhinh等,2023)。
泰国淡水鱼养殖是人类蛋白质的主要来源。2023年,淡水鱼总产量约为459,920吨,价值约8.12亿美元(FAO,2025)。目前,尼罗罗非鱼养殖在全国范围内越来越受欢迎,是泰国产值最高的淡水鱼品种,其次是其他重要品种,如杂交鲶鱼、爪哇刺鱼(Barbonymus gonionotus)、条纹鲶鱼、蛇皮斗鱼(Trichopodus pectoralis)和蛇头鱼(Channa striata(FAO,2025)。然而,水产养殖系统的集约化及水质下降可能对鱼类健康产生负面影响,使它们容易受到各种病原体的侵袭,尤其是细菌感染(Lafferty等,2015;Samsing和Barnes,2024;Soto等,2025)。此外,不合理使用抗生素治疗鱼类细菌性疾病可能会产生抗药性菌株,且水产养殖中多重耐药细菌的报告日益增多(Santos和Ramos,2018;Okeke等,2022;Yuan等,2023;Suyamud等,2024;Thaotumpitak等,2023;Niu等,2019;Algammal等,2022)。更好地了解水产养殖病原体的耐药性对于控制其流行和选择有效治疗药物至关重要(Kim等,2022)。
先前的研究报道了泰国养殖罗非鱼中E. tarda的爆发(Thongkao和Sudjaroen,2017;Niu等,2019)。但这些研究主要集中在细菌鉴定和多重耐药性上,未涉及致病性分析。因此,本研究记录了泰国多种淡水鱼类中爱德华氏菌病的发生情况,并对其分离株的表型和基因型特征、抗菌药物敏感性及致病性进行了全面分析。所获得的信息有助于疾病监测工作,并有助于制定有效的预防和控制措施。
章节片段
鱼类样本
2021年至2022年间,来自68个不同渔场的患病鱼类被送往Centex Shrimp(玛希隆大学科学学院)的鱼类健康平台实验室进行疾病诊断(样本数量n=367)。样本来自泰国的六个省份:巴真武里(n=53)、坎昌阿布里(n=168)、那空沙旺(n=23)、巴吞他尼(n=50)、那空巴通(n=48)和沙穆普拉坎(n=25)(图S1)。鱼类样本被运送到我们的实验室
爱德华氏菌病的发生及细菌表型特征
在68个农场中,有10个农场分离出了Edwardsiella属细菌。自然感染的罗非鱼出现了明显的病变,包括口腔周围脓肿、皮肤出血、鳞片脱落、与腹水相关的腹部膨胀以及肝脏上的弥漫性小白点。红罗非鱼还表现出全身苍白。澳洲肺鱼的外部症状包括鳞片脱落和鳍部腐烂,但内部病变不明显。蛇头鱼则出现侵蚀区域
讨论
爱德华氏菌病是影响多种淡水及海水鱼最常见的细菌性疾病之一(Mohanty和Sahoo,2007;Pakingking和Nguyen,2022;Soto等,2025)。在东南亚,关于爱德华氏菌病的信息仍然有限,尤其是E. piscicida,该菌种在2013年被确认为独立于E. tarda
作者贡献声明
奥纳农·查罗恩韦(Onanong Charoenwai):撰写 – 审稿与编辑、原始草稿撰写、数据可视化、方法论设计、调查实施、数据分析、概念构建。哈·坦东(Ha Thanh Dong):撰写 – 审稿与编辑、验证、方法论设计、调查实施、概念构建。王维特·阮(Vuong Viet Nguyen):撰写 – 审稿与编辑、资源提供。萨蒂德·查查伊潘(Satid Chatchaiphan):撰写 – 审稿与编辑、资源提供。森阿平·萨恩(Saengchan Senapin):撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、监督、资源协调、项目管理未引用的参考文献
Handley和Regnery,2000
Lu等,2000
Nantongo等,2020
Reichley等,2015
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了预算局和国家科学技术发展局(P-24-51453)的支持。O. Charoenwai的博士学位奖学金由朱拉隆功大学的百年基金(C2F)和朱拉隆功大学成立90周年基金(Ratchadaphiseksomphot Endowment Fund)提供。作者感谢农民提供鱼类样本,感谢S. Taengphu(Centex Shrimp)的技术支持,以及副教授Sayamon Srisuwatanasagul博士等人的协助