用于检测和区分美洲幼虫腐败病（AFB）病原体Paenibacillus larvae的免疫测定

幼虫疾病为何与我们息息相关

蜜蜂的作用远不止产蜜。通过为农作物和野生植物授粉，它们帮助保障粮食供应并维持生态系统的正常运转。对蜂群最具破坏性的威胁之一是感染幼虫的细菌性疾病——美洲幼虫腐败病。一旦在蜂箱中爆发，它可能消灭整个蜂群并迅速蔓延到邻近蜂群。本文描述了新的快速检测方法，这些方法可以更早发现疾病并区分参与感染的细菌类型，从而为养蜂人和兽医在疫情失控前采取控制措施提供更大机会。

致命的蜜蜂幼虫疾病

美洲幼虫腐败病针对的是蜂群中的幼虫——那些将成长为工蜂和蜂王的发育阶段个体。罪魁祸首是一种形成孢子的细菌Paenibacillus larvae。其孢子可在旧巢础和干燥的幼虫残骸中存活多年，幼虫只需吞下少量孢子即可被感染。随着细菌繁殖，幼虫会崩解成粘稠块，随后变干成为牢固粘附在巢房内的暗色鳞片。这些鳞片中充满了数百万个孢子，成为长期存在的感染库，采集蜂和养蜂人在不知情的情况下可将其传播到其他蜂群和蜂场。

同一杀手的两种“口味”

并非所有P. larvae在致病方式上完全相同。全球范围内，两种主要的遗传类型——称为ERIC I和ERIC II——负责几乎所有当前的爆发。两者都致命，但它们突破幼虫肠道并入侵机体的手段不同。所有有毒力的菌株都会分泌一种强效的几丁质降解酶PlCBP49，帮助它们啃穿肠道的保护衬里。ERIC I菌株还产生经典毒素，直接损伤肠细胞；而ERIC II菌株则依赖一种叫SplA的表面蛋白，帮助其粘附并以尚不清楚的机制破坏肠道屏障。由于ERIC I和ERIC II在杀死幼虫的速度和疫情发展方式上不同，知道哪种类型存在会影响控制决策。

把细菌武器变为诊断靶标

作者意识到这些毒力因子——PlCBP49和SplA——可以被用作高度特异的标志物。如果检测到PlCBP49，就表明存在任何危险的P. larvae菌株感染；若能同时检测到SplA，则可特别标识出ERIC II类型。为此，研究团队制备了两种蛋白的纯化版本，并用它们制备了一组单克隆抗体：实验室制造的、只与单一分子靶点结合的蛋白质。他们通过点印和蛋白免疫印迹等方法，对多株ERIC I与ERIC II菌株以及来自蜂蜜和巢础中常见的20多种其他细菌进行了仔细筛选。最终，一种针对PlCBP49的抗体和一种针对SplA的抗体表现出高度选择性，能够识别所有目标P. larvae菌株，同时忽略与蜂巢环境中相似的细菌。

从实验室板到蜂房旁的条带测试

有了合适的抗体，研究者构建了两套实验室用的夹心ELISA试剂盒和一款条带式侧流检测，概念上类似家庭用的验孕或新冠自检测试。在ELISA中，一种抗体从匀浆的幼虫样本中捕获目标蛋白，第二种带标记的抗体通过塑料微孔板上的显色反应显示其存在。对实验感染幼虫的测试表明，PlCBP49 ELISA能检测到89%的感染个体且无假阳性，而SplA ELISA能检测到94%的ERIC II感染幼虫，并以97%的准确率正确区分ERIC II与ERIC I。基于相同的抗体组合，团队还设计了一种双通道侧流条带，具有两条测试线：一条用于PlCBP49（所有P. larvae），另一条用于SplA（仅ERIC II）。当将实验室感染样本和实际爆发的幼虫样本用于该条带时，测试能在95–99%的感染幼虫中正确识别P. larvae，特异性为96–100%，并且大约9成的基因型判定（ERIC I与ERIC II）正确。

这对蜜蜂和养蜂人意味着什么

目前，确诊美洲幼虫腐败病通常需要将可疑的巢础或幼虫送到专业实验室进行培养或DNA检测，这一过程可能需要数日到数周，而疾病在此期间可能继续传播。新的ELISA试剂盒为实验室提供了一种更快、可自动化的筛查多份样本的方法，而双通道侧流条带可以作为现场点检测试直接在蜂箱旁使用。养蜂人或检查员可以采集几只可疑幼虫，几分钟内完成测试，不仅能确定是否存在P. larvae，还能得知是否涉及传播更快的ERIC II类型。这种速度、准确性与现场可用性的结合，有潜力改变腐败病的控制格局：更早检测意味着更早干预，减少蜂群损失，并更好地保护农业与自然生态系统所依赖的授粉服务。

引用: Reinecke, A., Göbel, J. & Genersch, E. Immunoassays for the detection and differentiation of Paenibacillus larvae, the etiological agent of American foulbrood (AFB) in honey bees. Sci Rep 16, 2635 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35590-7

关键词: 蜜蜂疾病, 美洲幼虫腐败病, Paenibacillus larvae, 快速诊断测试, 侧流检测