在自然條件下,不僅不同菌株的毒力有所不同,就是同一菌株在不同條件下也表現出不同的毒力。在某種傳染病的發病初期,從患病動物體內分離出來的菌株毒力較強,然而在流行末期分離到的細菌毒力大為減弱。毒力強的菌株在體外連續傳代改變培養條件後,毒力往往減弱,而通過易感動物又能使毒力減弱的菌株恢複毒力。
一、細菌毒力減弱的方法
在生產實踐中,因製作疫苗等需要,常進行強毒菌株的致弱,以篩選和培育減毒菌株。致弱菌株常采用的方法有:①長時間在體外連續培養傳代;②在高於最適生長溫度條件下培養;③在含有特殊化學物質的培養基中培養;④在特殊氣體條件下培養;⑤通過非易感動物;⑥通過基因工程的方法。
二、細菌毒力增強的方法
要保持保存菌株的毒力,常以回歸易感動物為增強細菌毒力的最佳方法。易感動物既可是本動物,也可是實驗動物。特別是回歸易感實驗動物,已廣泛用於增強細菌的毒力。
三、細菌毒力因子的調節
許多細菌的毒力因子受環境因素的調節,僅在某些特定的條件下才能表達,對細菌毒力有調節作用的環境條件包括溫度、鐵離子及鈣離子濃度、滲透壓、pH、氧含量等(表5-2)。
表5-2 某些細菌毒力因子的調節係統(據Ryan)
細菌名稱 |
調節基因 |
環境刺激因素 |
調節的產物 |
大腸杆菌(E. coli) |
drd X fur |
溫度 鐵離子濃度 |
P菌毛 類誌賀毒素,載鐵體 |
霍亂弧菌(Vibrio cholerae) |
tox R |
溫度,滲透壓,pH,氨基酸 |
霍亂毒素,菌毛,OMP |
耶爾森菌(Yersinia) |
lcr loci vir F |
溫度,鈣 溫度 |
OMP 粘附,侵襲 |
鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium) |
pag |
pH |
毒力,在吞噬細胞內存活 |
金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) |
agr |
pH |
α、β溶血素,毒素休克綜合征毒素Ⅰ,A蛋白 |
1. 溫度:溫度是許多細菌重要的調節信號,特別是對那些自然生存環境的溫度低於宿主體溫的細菌,如嗜水氣單胞菌的毒素、菌毛等在
2.鐵:鐵不僅是細菌必需的生長因子,而且對細菌毒力因子的表達也起調節作用,它不僅可誘導載鐵體、載鐵體受體及其它鐵結合蛋白受體等與鐵代謝有關成份的表達,而且還對某些細菌毒素有調節作用,類誌賀毒素(Slt1)、銅綠假單胞菌外毒素A、菌毛(大腸杆菌)、鞭毛(霍亂弧菌)、蛋白酶(銅綠假單胞菌堿性蛋白酶、彈性蛋白酶)等。
3. 鈣:鈣對耶爾森菌Yops的表達有調節作用,在無鈣、
4. 滲透壓:滲透壓對霍亂弧菌的毒力及菌毛的表達有調節作用。在宿主組織相近的生理範圍內表達量最高。此外,銅綠假單胞菌某些菌株的莢膜亦受滲透壓的調節。
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