Page 34 - 《渔业研究》2025年第5期
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第 5 期 崔 晗等: 对虾玻璃苗致病弧菌的毒力进化机制与生态防控策略 575
和 ISVa19 等,其高频转座活动促进了毒力基因及 株的感染剂量下导致对虾仔虾死亡。Vp TP V 的这种
分泌系统相关基因簇的获得、丢失和重组,从而增 强致病性为对虾养殖业防控带来严峻挑战。
强了毒力质粒的遗传可塑性。而其中一些 Vp TP V 菌 3.2 Vp TP V 的进化风险
株如 vp-HL-201910,可同时携带 T/F 型质粒。当两 在系统阐述了 Vp TP V 的毒力因子组成及作用机
类质粒共存时,共享的转座元件(如 IS481/ISNCY) 制后,进一步思考其未来可能的进化方向,对于理
会介导质粒间同源重组与基因重排,这一过程直 解病原长期适应性与防控风险同样具有重要意义。
接导致毒力相关基因簇(如 VHVP-2 毒素、T4SS 值得关注的是,毒力质粒的 HGT 机制进一步加剧
系统)的嵌合化和部分基因缺失或获得,甚至引发 了 Vp TP V 致病风险 [10] 。研究发现,与 Vp AHPN D 菌
新型杂合质粒的形成 [55] 。vp-HL-202005 菌株中共 株获得毒力质粒的方式相似,Vp TP V 毒素质粒可
存 4 个质粒(pHLA、PHLB、pHLC 和 pHLD) ,这 能依赖接合转移方式在弧菌属内进行扩散 [33, 56] 。
些质粒表达的独特毒力基因组合搭配强化的 T4SS AHPND 相关的毒力质粒 pAHPND 在弧菌属的不同
系统,协同提升其对宿主的侵袭力。值得注意的 成员中存在高度的序列相似性,表明 pAHPND 可
是,仅携带单一毒素质粒 pHLC 的 vp-HL-202212 能已经通过多次水平传播加速 AHPND 流行 [8] 。
菌株(缺失 pHLB)导致仔虾患病的能力显著弱 pAHPND 的起源与演化涉及复杂的遗传重组事
于其他毒株 [33] 。这证实毒素质粒的多样性与动态 件。该质粒的核心结构源于欧文斯氏弧菌(V.
重组是副溶血弧菌环境适应与毒力进化的关键驱 owensii)菌株中 pAHPND-r1 和 pAHPND-r2 两种
动力。 质粒在 RecA 和 RecBCD 重组酶系统介导下的同源
相较于引起 AHPND 的 Vp AHPN D 菌株,携带 重组事件。随后,该重组体又经历 pirAB-Tn903 和
TPV 致病毒力质粒的 Vp V 在自然水体中展现出更 IS91-like 元件的连续插入,最终形成嵌合性质粒 [41] 。
TP
强的环境适应性。对患病仔虾分离的 Vp TP V 菌株 研究表明,pAHPND 质粒编码的一种新型 Trb 型
(vp-HL-201910、vp-HL-202005 和 vp-HL-202006) T4SS 直接介导质粒在弧菌属内的接合转移。T4SS
研究显示,Vp TP V 感染凡纳对虾仔虾的半数致死浓 的核心组分 ——编码 ATP 酶的 trbE 基因和编码
度显著低于 Vp D 菌株。当 vp-HL-202005 的感染 T4SS 偶联蛋白的 traG 基因的缺失会导致质粒的接
AHPN
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浓度为 1×10 CFU/mL、Vp AHPN D 菌株 vp-pir-201806 合转移能力丧失,而回补相应基因则恢复接合转移
的感染浓度为 1×10 CFU/mL 时,两菌株具有相 功能,证实了 T4SS 在副溶血弧菌质粒传播中的核
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近的半数致死时间,分别为 59、56 h。这些数据 心作用。因此,毒力质粒的 HGT 能力可能是 Vp TPV
说 明 Vp TP V 菌 株 的 致 死 率 比 Vp AHPN D 菌 株 高 约 菌株广泛传播的关键。而所有携带 vhvp 毒力基因
1 000 倍 [20-21] 。Vp TP V 与 Vp AHPN D 菌株不仅表现出 的 Vp TP V 的质粒均编码 T4SS 系统,同时在这些毒
显著的致死浓度差异,还呈现截然不同的侵染时相 力质粒中检出 7 类转座子家族,这些 HGT 元件及
分化。例如,Vp TP V 主要侵袭肝胰腺尚未完全发育 转座子的存在凸显了 Vp TP V 遗传交换机制的复杂
的 4~12 日龄仔虾,Tc 毒素可能直接损伤肝胰腺上 性,以及毒力基因 HGT 和新型杂合质粒形成的潜
皮细胞基底膜,而早期的仔虾肝胰腺基底膜薄、细 力 [33, 56] 。针对 Vp AHPN D 的后续研究发现,pVA1 型
胞连接松散,使其对膜穿孔类毒素高度敏感 [16, 21] 。 质粒能够通过接合作用从 Vp AHPN D 菌株成功转移至
而 AHPND 高发于 20~35 日龄的仔虾群体中,该阶 非致病的坎贝氏弧菌中。获得 pVA1 质粒的坎贝氏
段仔虾的肝胰腺器官发育成熟,Vp AHPN D 通过高菌 弧菌能稳定携带该质粒,可导致对虾 100% 的死亡
[8]
量定植才能触发 PirAB 毒素的致病性 。相关研 率,且接合转移过程不受外源 DNA 酶影响。该结
Vp
究发现,一些 Vp TP V 菌株不表达 pirA、pirB、AP1 和 果进一步表明致病表型的获得主要依赖接合转移而
AP2 基因,其致病作用主要依赖热稳定性较低的非 非转化或转导,为毒力质粒的跨菌种传播提供了证
分泌型 Tc 毒素。与 Vp AHPN D 产生的热稳定分泌型 据 [7, 57] 。类似地,基因组学分析揭示了 Vp TP V 毒力
Vp
PirAB 二元毒素不同,Vp TP V 产生的 Tc 毒素直接 质粒通过 T4SS 介导的 HGT 及转座子驱动的基因
作用于宿主细胞膜或胞内靶点,且 PHLB 和 pHLC 重组,并基于临床分离株的多质粒共存现象,证实
携带的三个不同的 TcC 亚基能够产生功能多样的 了 Vp TP V 毒力质粒是 Vp TP V 高毒力与广泛传播的核
毒素变体 [20] 。因此,Vp TP V 能够在低于 Vp AHPN D 菌 心载体,该类型质粒能够在弧菌属内进行高频接合

