馬鏈球菌獸疫亞種的研究進(jìn)展

付強(qiáng) 李雯雯 周慶國(guó) 馬春全

（1，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 528231；2，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心 530080）

馬鏈球菌獸疫亞種的研究進(jìn)展

付強(qiáng)1李雯雯2周慶國(guó)1馬春全1

（1，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 528231；2，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心 530080）

豬鏈球菌病是當(dāng)今危害養(yǎng)豬業(yè)的一種重要細(xì)菌性疾病，嚴(yán)重危害著我國(guó)乃至世界養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。馬鏈球菌獸疫亞種（Streptococcus equi subsp.zooepidemicus，SEZ）是引起我國(guó)豬鏈球菌病的主要病原之一。SEZ主要引起豬敗血癥、腦膜炎、關(guān)節(jié)炎，肺炎以及突發(fā)性死亡等癥狀[1]。此外，該菌能感染馬、牛、羊、貓等多種動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠、兔對(duì)該菌也極為易感[2]。

1 病原學(xué)

SEZ屬于乳桿菌目、鏈球菌科、鏈球菌屬，為革蘭氏陽(yáng)性菌。在固體培養(yǎng)基中，該菌菌落直徑約1～4mm，灰白半透明，呈卵圓形，以短鏈的形式存在；在液體培養(yǎng)基中則可形成長(zhǎng)鏈，菌體表面能形成莢膜。在綿陽(yáng)血瓊脂平板呈β溶血。根據(jù)菌體表面類(lèi)M蛋白抗原性的不同，該菌至少分為15個(gè)血清型。該菌對(duì)野外環(huán)境的抵抗力較弱，木屑、金屬、橡膠環(huán)境中，下雨可存活3天，陰天可存活2天，陽(yáng)光直射的條件存活不足1天[3]。對(duì)室內(nèi)環(huán)境的抵抗力較強(qiáng)，在2℃的木屑環(huán)境中可以存活63天，在20℃雜草木屑環(huán)境中可存活48天，而在一些特殊的環(huán)境中可存活72天。該菌不耐高溫，于60℃加熱30分鐘即可殺菌，煮沸后則立即死亡。

2 流行病學(xué)

病豬及帶菌者是主要的傳染源，臨床健康豬的鼻腔、扁桃體、鼻竇等均有病原菌存在的可能。本病一年四季均有發(fā)生，多呈地方性流行，夏秋炎熱季節(jié)如7～10月份易出現(xiàn)大面積流行。本病流行過(guò)程中發(fā)病來(lái)勢(shì)兇猛、傳播迅速，呈現(xiàn)連村或跳躍式的大面積爆發(fā)流行，可以在短時(shí)間內(nèi)波及到大片地區(qū)。老疫區(qū)一般為局部流行或零星散發(fā)，慢性發(fā)病居多，并且不同地區(qū)和時(shí)期血清型流行情況不一致。各種年齡、各種品系的豬均易感，其中新生仔豬、哺乳仔豬發(fā)病率最高，其次是架子豬，成年豬發(fā)病較少。

該菌的傳播機(jī)制主要是通過(guò)直接接觸或污染環(huán)境進(jìn)行水平傳播。通常從口腔或鼻腔侵入機(jī)體，而后在扁桃體定居，活豬扁桃體帶菌率變化較大。昆蟲(chóng)媒介在疾病的傳播中起重要作用，蒼蠅能在豬場(chǎng)內(nèi)或不同場(chǎng)間通過(guò)機(jī)械攜帶傳播本病，其它動(dòng)物或鳥(niǎo)類(lèi)作為傳染源或傳播媒介的重要性仍有待證實(shí)。未經(jīng)無(wú)害化處理的病豬和死豬肉、內(nèi)臟及廢棄物，運(yùn)輸工具及場(chǎng)地用具的污染、豬苗集散市場(chǎng)的接觸等，容易造成本病的傳染和散播。

3 臨床癥狀和病理變化

仔豬感染該菌病的臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，不同菌株之間亦有差異，但是主要特征仍相一致，主要表現(xiàn)為主要表現(xiàn)為高熱，身體末梢皮膚紅紫，呼吸困難，糞便干硬，精神沉郁，跛行等，慢性病例通常會(huì)出現(xiàn)跛行或輕微的神經(jīng)癥狀。豬感染SEZ后可出現(xiàn)不同的臨床癥狀，最急性的發(fā)病豬，可能會(huì)在臨床癥狀出現(xiàn)的幾小時(shí)內(nèi)死亡，甚至不表現(xiàn)明顯的癥狀即突然倒地死亡。急性病例通常出現(xiàn)發(fā)熱（體溫升高到42℃左右）、 抑郁、 厭食[4]。

在關(guān)節(jié)炎的病例中，最早見(jiàn)到的變化是滑膜血管的擴(kuò)張和充血，關(guān)節(jié)表面可能出現(xiàn)纖維蛋白性多發(fā)性漿膜炎。受影響的關(guān)節(jié)、囊壁可能增厚，滑膜形成紅斑，滑液量增加，并含有炎性細(xì)胞。SEZ感染普遍引起全身漿膜不同程度的出血；肺的尖葉、心葉、膈葉多有實(shí)變區(qū)和氣腫區(qū)，包括纖維素出血性和間質(zhì)纖維素性肺炎、纖維素性或化膿性支氣管肺炎。因從豬鏈球菌感染的病豬肺內(nèi)常分離出多殺性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌等細(xì)菌，故部分學(xué)者認(rèn)為，病豬肺部的病變可能與以上細(xì)菌的繼發(fā)感染有關(guān)。

4 致病機(jī)制

SEZ如何在體內(nèi)增殖、擴(kuò)散的機(jī)制尚未闡明。毒力相關(guān)因子、毒力調(diào)控基因的發(fā)掘以及功能研究是目前SEZ致病機(jī)理研究的熱點(diǎn)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)范紅結(jié)教授、中山大學(xué)陳瑤生教授等的研究發(fā)現(xiàn)SzM、CSP等粘附因子在SEZ感染、侵襲過(guò)程中發(fā)揮重要作用[5]，但這些細(xì)菌表面蛋白大多被認(rèn)為是在細(xì)菌粘附上皮細(xì)胞過(guò)程中起作用，可為新型疫苗的研制提供候選抗原。已有研究表明巨噬細(xì)胞能吞噬鏈球菌，并將細(xì)菌殺死。但SEZ的細(xì)胞壁外圍包有一層透明質(zhì)酸莢膜，能與多種受體相互作用。細(xì)菌的莢膜被認(rèn)為是細(xì)菌逃避宿主防御的毒力因子，能保護(hù)細(xì)菌不被吞噬，促進(jìn)細(xì)菌入侵組織[6]。

巨噬細(xì)胞在是抵御微生物感染的第一道防線(xiàn)，因此巨噬細(xì)胞與微生物的相互作用很大程度決定了該微生物是否能夠感染宿主。相關(guān)研究表明莢膜缺失突變菌株更容易被巨噬細(xì)胞清除，且在正常血清處理時(shí)的差異最為顯著，其次為滅活血清，揭示了血清中的補(bǔ)體成分可能在吞噬過(guò)程中產(chǎn)生重要作用。補(bǔ)體是存在于動(dòng)物血清與組織液中的一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)，是新鮮血液中含有一種不耐熱的成分，可輔助和補(bǔ)充特異性抗體，具有調(diào)理作用、溶血作用、免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)功能。補(bǔ)體是由30余種可溶性蛋白、膜結(jié)合性蛋白和補(bǔ)體受體組成的多分子系統(tǒng)，其中包含補(bǔ)體C3。補(bǔ)體C3在補(bǔ)體系統(tǒng)活化過(guò)程中起著樞紐作用。研究表明補(bǔ)體C3在莢膜缺失突變菌株的沉積顯著高于WT菌株。這揭示了SEZ莢膜影響補(bǔ)體和巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，從而影響調(diào)理吞噬作用，表明透明質(zhì)酸莢膜在SEZ致病過(guò)程中起到重要作用[7]。

5 防控

SEZ引起的鏈球菌病對(duì)我國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，關(guān)于該病的防控，主要從以下幾個(gè)方面入手。首先是加強(qiáng)衛(wèi)生管理。注意做好畜舍的清潔衛(wèi)生、消毒、通風(fēng)及病蟲(chóng)害的控制。另外，凡引進(jìn)豬種都必須經(jīng)過(guò)隔離、檢疫和觀察，確保健康后方可與豬群合并飼養(yǎng)。其次是加強(qiáng)免疫防控。免疫預(yù)防是控制傳染病的有效手段，研制能預(yù)防豬鏈球菌感染的疫苗是成功防控該病的關(guān)鍵之一。但由于對(duì)豬鏈球菌群體生物學(xué)特性、毒力因子了解甚少，所以疫苗研究進(jìn)展較慢。目前常用滅活菌苗進(jìn)行免疫預(yù)防。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院和上海市畜牧獸醫(yī)站從10株馬鏈球菌獸疫亞種和豬鏈球菌2型分離株中篩選出毒力強(qiáng)、免疫原性好的ATCC35246和HA9801株，制備得到的氫氧化鋁膠二聯(lián)滅活疫苗，通過(guò)攻毒保護(hù)試驗(yàn)和抗體消長(zhǎng)規(guī)律的測(cè)定顯示，制備的豬鏈球菌病二聯(lián)滅活苗具有良好的免疫保護(hù)作用。采用廣東佛山獸醫(yī)專(zhuān)科學(xué)校培育的ST171弱毒菌株，經(jīng)過(guò)肉湯培養(yǎng)后，加入適當(dāng)保護(hù)劑，制成豬鏈球菌活菌苗，經(jīng)過(guò)安全性、免疫效力試驗(yàn)證明免疫保護(hù)力較高。滅活疫苗對(duì)同源的豬鏈球菌具有較好的免疫保護(hù)但對(duì)于異源菌株的保護(hù)力則評(píng)價(jià)不一[8]。SEZ可以表達(dá)抗吞噬蛋白SzP，該蛋白可抑制C3在細(xì)菌表面的沉積。小鼠免疫接種SzP可以提供對(duì)同源菌株腹腔攻毒的保護(hù)。Dr Robert等研究研發(fā)一種弱毒疫苗，用沙門(mén)氏菌MGN707表達(dá)MB9菌株的SzP蛋白，通過(guò)鼻腔免疫誘發(fā)粘膜免疫系統(tǒng)，該研究表明這種免疫方法可以改變感染的持續(xù)時(shí)間[9]。最近的研究通過(guò)刪除SzP基因得到一種活弱毒苗，該疫苗可以為通過(guò)腹腔攻毒的小鼠提供保護(hù)[10]。最后是藥物治療，抗生素是預(yù)防和治療豬鏈球菌病的常用手段。豬感染發(fā)病早期，如果采取及時(shí)的抗生素治療，死亡率會(huì)明顯的下降。然而，豬鏈球菌的抗藥譜越來(lái)越廣，另外大量使用抗生素會(huì)引起如藥物殘留、食品安全等一系列公眾問(wèn)題。因此，需要探索其他更安全的方法來(lái)控制豬鏈球菌病。

[1]Gruszynski,K.,Young,A.,Levine,S.J.,Garvin,J.P.,Brown,S.,Turner, L.,Fritzinger,A.,Gertz,R.E.,Jr.,Murphy,J.M.,Vogt,M.,Beall,B.Streptococcus equi subsp.zooepidemicus infections associated with guinea pigs[J].Emerging infectious diseases,2015,21:156-158.

[2] Priestnall,S.L.,Mitchell,J.A.,Walker,C.A.,Erles,K.,Brownlie,J.,2014. New and emerging pathogens in canine infectious respiratory disease[J]. Veterinary pathology 51:492-504.

[3]Weese JS,Jarlot C,Morley PS.Survival of Streptococcus equi on surfaces in an outdoor environment[J].Can Vet J 2009,50:968-970.

[4]宋亞鵬,王麗霞,張敏愛(ài),陳碭桐,黃素珍.豬鏈球菌分類(lèi)、流行病學(xué)及動(dòng)物模型的建立[J].畜牧獸醫(yī)雜志2006,25:3.

[5]Fu,Q.,Wei,Z.,Chen,Y.,Xiao,P.,Lu,Z.,Liu,X.Identification ofa surface protective antigen,CSP of Streptococcus equi ssp.zooepidemicus[J]. Vaccine 2013,31,1400-1405.

[6]Ariyoshi W.,Okinaga T.,Knudson C.B.,Knudson W.,Nishihara T.,2014.High molecular weight hyaluronic acid regulates osteoclast formation by inhibiting receptor activator of NF-kappaB ligand through Rho kinase.Osteoarthritis and cartilage/OARS,Osteoarthritis Research Society 22,111-120.

[7]Wei Z,Fu Q,Chen Y,Cong P,Xiao S,Mo D,He Z,Liu X.The capsule of Streptococcus equi ssp.zooepidemicus is a target for attenuation in vaccine development.Vaccine 2012,30:4670-4675.

[8]Liu L,Cheng G,Wang C,Pan X,Cong Y,Pan Q,Wang J,Zheng F, Hu F,Tang J.Identification and experimental verification of protective antigens against Streptococcus suis serotype 2 based on genome sequence analysis[J].Curr Microbiol 2009,58:11-17.

[9]Causey RC,Artiushin SC,Crowley IF,Weber JA,Homola AD, Kelley A,Stephenson LA,Opitz HM,Guilmain S,Timoney JF. Immunisation of the equine uterus against Streptococcus equi subspecies zooepidemicus using an intranasal attenuated Salmonella vector[J].Vet J 2010, 184:156-161.

[10]Hong-Jie F,Fu-yu T,Ying M,Cheng-ping L.Virulence and antigen city of the szp-gene deleted Streptococcus equi ssp.zooepidemicus mutant in mice[J].Vaccine 2009,27:56-61.

廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2014A030310020）和廣東高校優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（2014KQNCX179）資助。

付強(qiáng)（1983-），男，博士，研究方向：臨床獸醫(yī)學(xué)。