李 勇,孔陽(yáng)陽(yáng),郭亞男
(1.寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院,寧夏 銀川 750002)
牛支原體(Mycoplasma bovis,M.bovis)能引起牛的肺炎、乳房炎、關(guān)節(jié)炎、中耳炎和生殖系統(tǒng)障礙, 也是牛呼吸系統(tǒng)疾病(bovine respiratory disease,BRD)的主要病原之一[1]。 該病在世界范圍內(nèi)流行,我國(guó)于2008 年首次報(bào)道了肉牛的支原體肺炎,發(fā)病率50%~100%,病死率高達(dá)10%~50%,給養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。 M.bovis 通常與其他病毒或細(xì)菌發(fā)生混合型感染, 能在被感染組織的黏膜表面定殖, 并有效抑制機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)其產(chǎn)生作用[3]。 當(dāng)前對(duì)于M.bovis 尚無(wú)有效疫苗,主要控制措施是抗生素治療[4]。 M.bovis 無(wú)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),不能合成葉酸,對(duì)內(nèi)酰胺酶類和磺胺類藥物不敏感[5]。 研究顯示,M.bovis 易受到干擾自身蛋白質(zhì)或DNA 合成的藥物影響,臨床上常用如喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類抗生素進(jìn)行治療,但是這些藥物普遍存在治療周期長(zhǎng)、療效差、耐藥性產(chǎn)生快等缺點(diǎn)[6]。
體外藥物敏感性分析不但能為臨床治療篩選敏感藥物,提高治療效果,還可用于監(jiān)測(cè)M.bovis耐藥性產(chǎn)生的趨勢(shì)。因此,該研究收集了寧夏地區(qū)規(guī)模化牛場(chǎng)發(fā)生的肺炎、關(guān)節(jié)炎、臨床型乳房炎病例中分離鑒定的74 株M.bovis,采用微量肉湯稀釋法對(duì)慶大霉素、大觀霉素、卡那霉素、恩諾沙星進(jìn)行體外藥物敏感性分析,以期為臨床治療M.bovis提供科學(xué)合理的用藥參考。
1.1.1 菌株來(lái)源
74 株M.bovis 分離自寧夏銀川、石嘴山、吳忠和固原地區(qū)規(guī)?;?chǎng)患有肺炎(n=35)、臨床型乳腺炎(n=18)、關(guān)節(jié)炎(n=21)病牛的肺組織、乳汁、關(guān)節(jié)液。所有菌株由寧夏農(nóng)林科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所提供。
1.1.2 培養(yǎng)基與藥品
PPLO 培養(yǎng)基,北京索萊寶公司產(chǎn)品;恩諾沙星、慶大霉素、大觀霉素、卡那霉素可溶性粉針劑,金克?。ū本┥锛夹g(shù)有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 M.bovis 的復(fù)蘇與鑒定
將存于-20 ℃含20%甘油的M.bovis 菌液,吸取100 μL 接種于PPLO 液體培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)48~72 h。 再取出20 μL 復(fù)蘇菌液接種至60 mm PPLO 瓊脂平板上。 隨后置于37 ℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48~72 h, 顯微鏡下標(biāo)記出典型的M.bovis 單菌落(荷包蛋樣菌落),將其再接種于PPLO 液體培養(yǎng)基培養(yǎng)。 取培養(yǎng)物進(jìn)行16S rDNA 通用PCR 和uvrC 特異性PCR 檢測(cè)[7]。
1.2.2 M.bovis 顏色變化單位的測(cè)定
將復(fù)蘇鑒定后的M.bovis 用PPLO 液體培養(yǎng)基作10 倍遞增稀釋, 置于37 ℃CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48~72 h,觀察培養(yǎng)液顏色,當(dāng)顏色由紅色變?yōu)辄S色表示有M.bovis 生長(zhǎng)。 以出現(xiàn)顏色變化的最后1 管對(duì)應(yīng)的M.bovis 稀釋倍數(shù)作為顏色變化單位,表示為CCU/mL。
1.2.3 抗菌藥液的配制
根據(jù)慶大霉素、大觀霉素、卡那霉素、恩諾沙星的藥物特性,用相應(yīng)溶劑將其溶解(恩諾沙星先用0.1 mol/L 氫氧化鈉溶解), 然后用去離子水將藥液稀釋為1 mg/mL 儲(chǔ)存液。 抗菌藥液定容前,將pH 值調(diào)至7.0, 以避免導(dǎo)致M.bovis 培養(yǎng)物出現(xiàn)非特異性顏色變化。 所有抗菌藥液配成貯存濃度后,再經(jīng)0.2 μm 的微孔濾器過(guò)濾除菌,避免光照,將貯存液保存于-80 ℃?zhèn)溆茫褂们皩?chǔ)存液用去離子水稀釋至所需工作液濃度,工作液保存于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>
1.2.4 最低抑菌濃度(MIC)的測(cè)定
采用微量肉湯稀釋法測(cè)定M. bovis 的MIC值。取96 孔板,在1~9 列各孔中加入pH 值7.6 的100 CCU PPLO 液體培養(yǎng)基,然后在第1 列中加入工作濃度的抗菌藥液, 充分混勻后從各孔中取100 μL 加至第2 列各孔, 照此倍比稀釋至第9 列后,棄去100 μL,使各孔體積相同。在第10 列各孔中加100 μL PPLO 培養(yǎng)基作為M.bovis 生長(zhǎng)的陽(yáng)性對(duì)照; 第11 列各孔中加入200 μL pH 值6.8 的呈黃色PPLO 培養(yǎng)基作對(duì)照;第12 列各孔中加入200 μL 培養(yǎng)基作為無(wú)菌陰性對(duì)照呈紅色。
將復(fù)蘇鑒定后的M. bovis 菌液按1∶10 的比例接種至PPLO 液體培養(yǎng)基,置37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h, 菌量達(dá)到108~109CCU/mL 后,再將菌液稀釋至104CCU/mL 后備用。 在1~9 列各孔中加100 μL 預(yù)先稀釋好的菌液;第10 列各孔中加100 μL 菌液;第11、12 列不加菌液。 為確保結(jié)果的準(zhǔn)確性,每株菌可做2~3 次重復(fù)。 將以上96 孔板用封口膜密封,置于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h, 依次觀察每列各孔內(nèi)顏色并做記錄,分別與陽(yáng)性對(duì)照第10 列和陰性對(duì)照第12 列進(jìn)行比較,以不發(fā)生顏色變化的最低藥物濃度為MIC值。 根據(jù)4 種抗生素對(duì)不同菌株MIC 值的范圍,分別計(jì)算出各自能抑制50%分離菌株的最低濃度MIC50值和能抑制90% 分離株的最低濃度MIC90值。
1.2.5 M.bovis 對(duì)藥物敏感性判斷標(biāo)準(zhǔn)
判定結(jié)果參照美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI)的指導(dǎo)方案評(píng)估對(duì)抗菌藥物的耐藥性或敏感性[8],根據(jù)MIC 值將M. bovis 對(duì)所測(cè)藥物的敏感性分為敏感(susceptible,S)、中度敏感(intermediate,I)和耐藥(resistant,R),M.bovis 藥物敏感性判定折點(diǎn)見(jiàn)表1。
表1 M.bovis 對(duì)部分抗菌藥物敏感性判定折點(diǎn)單位:μg/mL
4 種抗生素最低抑菌濃度分布見(jiàn)圖1~圖4。通過(guò)對(duì)74 株M. bovis 藥物敏感性分析, 結(jié)果顯示,4 種抗生素呈不同程度的耐藥性。 慶大霉素的MIC 值分布在<4~512 μg/mL,MIC 呈U 形分布,MIC504 μg/mL,MIC90512 μg/mL,其中有34%的菌株敏感,30%的菌株中度敏感,36%的菌株產(chǎn)生耐藥性。 大觀霉素的MIC 值分布在<4~512 μg/mL,MIC 也呈U 形分布,MIC50與MIC90分別為4 μg/mL 和256 μg/mL,有66%的菌株敏感,22%的菌株中度敏感,12%的菌株產(chǎn)生耐藥性。 卡那霉素的MIC 值 分 布 在<4 ~512 μg/mL, MIC508 μg/mL,MIC90512 μg/mL,有34%的菌株敏感,30%的菌株呈中度敏感,36%的菌株產(chǎn)生耐藥性。 恩諾沙星的MIC 值 分 布 在<4 ~128 μg/mL, MIC50<4 μg/mL,MIC9016 μg/mL,61%的菌株MIC 值<4 μg/mL,22%的菌株對(duì)其產(chǎn)生了耐藥性。 恩諾沙星的MIC 分布范圍最小,MIC50與MIC90值也最小,其次是大觀霉素、慶大霉素和卡那霉素;試驗(yàn)菌株對(duì)大觀霉素的耐藥率最低(12%),其次為恩諾沙星(22%),對(duì)慶大霉素和卡那霉素的耐藥率最高且相同(36%)。
圖1 慶大霉素最低抑菌濃度分布
圖2 大觀霉素最低抑菌濃度分布
圖4 恩諾沙星最低抑菌濃度分布
4 種抗生素對(duì)不同樣本分離的M.bovis 最低抑菌濃度結(jié)果見(jiàn)表2。 通過(guò)對(duì)肺組織(n=35)、乳汁(n=18)、關(guān)節(jié)液(n=21)分離株的藥物敏感性分析和卡方檢驗(yàn)對(duì)比,結(jié)果顯示,各組間的MIC 差異不顯著。 肺和關(guān)節(jié)液分離株的MIC 分布范圍接近,且MIC50基本相同, 乳汁分離株的MIC 分布范圍最小,MIC50和MIC90也最小。
表2 不同樣本分離株最低抑菌濃度MIC50 和MIC90 的測(cè)定結(jié)果 單位:μg/mL
近年來(lái),隨著我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)的迅速發(fā)展,異地運(yùn)輸已成為牛生產(chǎn)必不可少的環(huán)節(jié), 雖然可以提高生產(chǎn)效率, 但也給動(dòng)物疫病的擴(kuò)散與傳播埋下隱患[8]。由于國(guó)內(nèi)外均無(wú)有效的M.bovis 商用疫苗或其他相關(guān)疫苗預(yù)防該病, 只能通過(guò)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理和抗生素治療進(jìn)行有效防控。 但由于抗菌藥物的不合理應(yīng)用, 不同國(guó)家和地區(qū)的M.bovis 分離株已對(duì)臨床常用藥物呈現(xiàn)出不同程度的耐藥性,給該病原引發(fā)疾病的治療造成了困擾[9]。
該研究針對(duì)寧夏地區(qū)分離鑒定的74 株M.bovis 進(jìn)行常用藥物敏感性檢測(cè),以期優(yōu)化臨床治療和用藥方案。試驗(yàn)結(jié)果表明,分離株的耐藥譜相同,74 株M.bovis 均對(duì)慶大霉素、 大觀霉素、卡那霉素、恩諾沙星呈現(xiàn)出不同程度的耐藥性,尤其對(duì)慶大霉素、卡那霉素的耐藥性最強(qiáng),兩類藥物的MIC 值呈U 形分布, 有逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì), 這與Soehnlen 等[10]和Sulyok 等[11]的 檢 測(cè) 結(jié) 果 基 本 一致。 值得注意的是, 盡管分離株對(duì)恩諾沙星最敏感,但對(duì)其耐藥率也達(dá)到了22%,該結(jié)果介于有些研究人員在以色列和日本的檢測(cè)結(jié)果(M.bovis 耐藥率分別為26%和12%)[12-13]。 在肺、乳汁、關(guān)節(jié)液分離株的藥物敏感試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn), 分離株均表現(xiàn)出相似的敏感性。 關(guān)節(jié)液分離株和肺分離株間的MIC50和MIC90十分接近,這也與Soehnlen 等[10]發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)液分離株和肺部分離株在恩諾沙星的敏感性水平上沒(méi)有顯著差異是一致的。 乳汁分離株的MIC 值范圍最小,MIC 值也最小, 說(shuō)明其對(duì)4 種抗生素均相對(duì)敏感,耐藥性相對(duì)最低。 肺分離株的MIC 值最大, 說(shuō)明可能與呼吸道感染M.bovis概率大且頻繁使用抗生素有關(guān)。 綜上所述,在恩諾沙星、慶大霉素、大觀霉素、卡那霉素中,體外抑菌效果最好的是氟喹諾酮類藥物恩諾沙星,其次是氨基糖苷類藥物大觀霉素,但恩諾沙星較大觀霉素更易產(chǎn)生耐藥性,在使用時(shí)應(yīng)注意用藥劑量和時(shí)長(zhǎng), 而M.bovis 對(duì)另外2 種氨基糖苷類藥物慶大霉素和卡那霉素的敏感性一般且耐藥性更強(qiáng)。