微生物毒力变异是指微生物的致病性发生改变,包括毒力增强和毒力减弱两个方面,其变异方式主要有以下几种。
首先是连续传代培养。当微生物在人工培养基上连续多次传代培养时,其毒力通常会减弱。这是因为人工培养环境与宿主体内环境差异较大,微生物为了适应这种新环境,一些与毒力相关的基因表达可能会发生改变。例如,卡介苗(BCG)就是牛型结核分枝杆菌在含有胆汁的甘油、马铃薯培养基上,经过13年230次传代而获得的减毒活疫苗株,其毒力显著减弱,但仍保留了免疫原性,可用于预防结核病。
其次是宿主适应性变异。微生物在不同的宿主中寄生时,其毒力可能会发生变化。一般来说,微生物在特定宿主中连续传代后,对该宿主的毒力会增强。比如狂犬病毒,将其接种于家兔脑内连续传代后,病毒对家兔的致病力增强,潜伏期缩短,而对人的致病力则减弱,这种变异后的病毒被称为固定毒株,可用于制备狂犬病疫苗。
再者是基因突变。基因突变是微生物毒力变异的根本原因之一,可自然发生,也可由物理、化学因素诱导产生。自然突变的频率较低,但一旦发生,可能会导致毒力相关基因的改变,从而影响微生物的毒力。例如,有些细菌的耐药基因突变,不仅使细菌获得了抗药能力,还可能影响其毒力因子的表达,进而改变毒力。化学诱变剂如亚硝酸、碱基类似物等,以及物理因素如紫外线、X射线等,都可以诱导微生物发生基因突变,从而引起毒力变异。
另外,基因转移与重组也会导致微生物毒力变异。细菌可以通过转化、转导、接合等方式进行基因转移与重组。例如,通过噬菌体转导,将供体菌的毒力基因转移到受体菌中,使受体菌获得新的毒力特性。在革兰氏阴性菌中,接合作用可使耐药质粒和毒力质粒在不同菌株间传递,导致毒力的传播和变异。
最后,环境因素也对微生物毒力变异有影响。温度、营养物质、pH值等环境条件的改变,都可能影响微生物毒力相关基因的表达。例如,某些细菌在