鴨疫里默氏桿菌(Riemrella anatipestifer)是革蘭氏陰性菌，屬黃桿菌科，可產(chǎn)生莢膜、不形成鞭毛和芽孢。鴨疫里默氏桿菌感染常引起2周齡～8周齡雛鴨大批發(fā)病和死亡，臨診上主要表現(xiàn)為眼和鼻分泌物增多、喘氣、咳嗽、下痢、共濟失調和頭頸震顫，少數(shù)慢性病例出現(xiàn)頭頸歪斜等癥狀。病變以纖維素性心包炎、肝周炎、氣囊炎、腦膜炎及部分病例出現(xiàn)關節(jié)炎為特征，是危害肉鴨養(yǎng)殖業(yè)的一種最常見細菌病。

生物素，又稱為維生素H、輔酶R，在生物體內通過羧化、脫羧以及轉羧基的方式參與脂肪酸合成、糖異生和氨基酸代謝。生物素合成包括：(1)合成前體分子庚二酸單酰-CoA，該過程具有菌屬特異性；(2)從庚二酸單酰-CoA合成生物素，該過程高度保守，包括四步反應過程，其中8氨基-7酮基壬酸合成酶(BioF)催化第一步由L-丙氨酸與庚二酸ACP反應生成8氨基-7酮基壬酸(KAPA)。近期發(fā)表于《Scientific Reports》的報道，首次對鴨疫里默氏桿菌BioF的編碼基因及其在細菌形態(tài)和致病中的作用進行了研究，通訊作者為中國農(nóng)業(yè)科學院上海獸醫(yī)研究所于圣青研究員。該研究表明鴨疫里默氏桿菌BioF由AS87_RS09170基因(bioF)編碼，western blot分析生物素化蛋白表明其在bioF缺失株中的含量明顯低于野生株，該基因在鴨疫里默氏桿菌中高度保守。進一步研究發(fā)現(xiàn)生物素對鴨疫里默氏桿菌在體外培養(yǎng)基中的生長十分重要，bioF缺失株不能在去除生物素的培養(yǎng)基中生長，而添加一定濃度的生物素后，缺失株可以恢復生長；動物感染試驗結果表明bioF缺失株在雛鴨體內的存活能力明顯減弱，感染后48 h被完全清除。此外，bioF缺失株黏附侵入細胞的能力明顯增強，通過透射電鏡和掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)大部分bioF缺失株含有多個芽生的贅生物，部分菌株外膜不規(guī)則或局部增厚，凹凸不平。SDS-PAGE和質譜分析細菌膜蛋白發(fā)現(xiàn)，缺失株的外膜蛋白含有較多的胞漿蛋白成分，推測其細菌形態(tài)的變化是由于bioF缺失導致代謝障礙，影響細菌胞膜的合成而致“胞漿外漏”，在細菌表面形成類似贅生物的形態(tài)結構。

該研究首次揭示了鴨疫里默氏桿菌生物素的合成與細菌毒力相關，由于bioF基因高度保守，未來可以考慮將其作為新藥物的靶標進行研究；并且，bioF基因缺失株的毒力顯著下降，因此可以用作候選株進行弱毒疫苗研究。該研究結果對制訂鴨疫里默氏桿菌病新的防控策略具有重要指導意義。