李 璇,周小霞
(1.蘭州市城關區(qū)動物衛(wèi)生監(jiān)督所,甘肅 蘭州 730000;2.隴南市武都區(qū)江南街道辦事處,甘肅 隴南 746023)
豬鏈球菌?。╯wine streptococcosis)是由C、D、E、L群鏈球菌感染引起豬疾病的總稱,臨診表現(xiàn)為出血性敗血癥、腦膜腦炎、化膿性淋巴結炎和關節(jié)炎等多種病型[1],還可導致哺乳仔豬下痢和妊娠母豬流產(chǎn),嚴重影響著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。由于豬鏈球菌2型還可引起人的感染,因此研究本病在公共衛(wèi)生方面具有重要意義。
豬鏈球菌(Streptococcus suis,SS)屬于鏈球菌科、鏈球菌屬。菌體多呈球形,可單在、成雙或呈短鏈狀,不形成芽孢,無鞭毛,但有莢膜,革蘭氏染色陽性。根據(jù)莢膜多糖,可將其分成35個莢膜血清型,其中1、2、7、9型是豬的致病菌[2]。SS2的致病性最強,是重要的人獸共患鏈球菌病的病原菌。
SS2的抗原性異常復雜,已知的保護性抗原包括莢膜多糖(CPS)、溶菌酶釋放蛋白(MRP)、溶血素(SLY)、胞外蛋白因子(EPF)、烯醇酶、6-磷酸葡萄糖脫氫酶(6-PGD)等。近年來,又先后發(fā)現(xiàn)了多種保護性抗原,如應用免疫蛋白質組學技術,耿紅冉從SS2的98 012菌株中檢測出了32種抗原蛋白;利用豬鏈球菌26-PGD型的抗血清,Holt等鑒定出了6種主要的表面抗原,其中94kDa抗原的抗血清能保護小鼠抵抗SS2的攻擊[2,3]。
病豬和病愈帶菌豬是本病的主要傳染源。在正常豬群中,SS2的帶菌率可達100%,且主要定植在扁桃體。據(jù)統(tǒng)計,疫區(qū)豬群的平均帶菌率可達39%,而非疫區(qū)豬群可達42.6%,說明發(fā)病率與帶菌率之間并無相關性。此外,攜帶EPF和MRP表型菌株的豬也可能是潛在傳染源,當各種應激因素使豬抵抗力下降時可能誘發(fā)本病。SS2主要經(jīng)上呼吸道和消化道感染,也可通過損傷的皮膚感染;妊娠母豬的子宮和陰道分泌物中也可帶菌,常導致仔豬發(fā)生感染。本病多呈地方性流行,四季均可發(fā)生,但多暴發(fā)于4~11周齡的豬群[4,5]。此外,SS2可通過傷口、消化道等途徑傳染給人。人感染SS2與職業(yè)有密切關系,但未見人與人直接傳染的報道[6]。
近年來,對豬鏈球菌致病機制的研究主要集中在SS2上,且以細菌毒力因子、組織損傷機制和免疫機理為主。SS2經(jīng)呼吸道感染后,首先定植在扁桃體和鼻腔黏膜,并很快通過局部屏障侵入淋巴和血液引起菌血癥,進而通過血流播散到靶組織,在大量繁殖的同時產(chǎn)生毒力因子,引起敗血癥、肺炎、腦膜炎、關節(jié)炎和其他病變。
3.1.1 莢膜多糖(CPS)由半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、唾液酸和N-乙酰葡糖胺組成,分子量為185 KDa,決定了豬鏈球菌的侵襲力,是一種重要的抗原,具有抗吞噬功能[7]。
3.1.2 溶菌酶釋放蛋白(MRP)和細胞外蛋白因子(EPF)MRP是一種菌體胞壁蛋白,具有抗原性和黏附作用,與細菌的侵襲密切相關,還能誘導細胞融合和凋亡。EPF是一種分泌性蛋白,致病作用不詳[3]。根據(jù)MRP和EPF是否表達,可將SS2分為3種表型:MRP+EF+,對豬的致病力最強;MRP+EF-,對豬的致病力較弱;MRP-EF-,對豬無致病力。由此可見,MRP和EF可作為判定菌株毒力的指標。
3.1.3 溶血素(SLY)屬于穿孔素家族的巰基活化類毒素。與SS2的入侵和裂解細胞有關。研究顯示,純化的SLY能引起腦血管內皮損傷,用其制備的疫苗免疫小鼠,可抵抗SS2強毒株的攻擊[8],說明豬溶素也是一種保護性抗原。
3.1.4 粘附素和44KD蛋白 粘附素位于菌體表面,與細菌定植和致病有關。SS2的粘附素主要有3種,其中IgG結合蛋白能與牛、羊、豬和人的IgG Fc端結合,從而影響抗體活性。44KD蛋白是一種胞壁蛋白,具有很強的抗原性。缺失該基因的高致病菌株對豬的致病力明顯減弱甚至喪失,提示它與SS2的致病性密切相關。
3.1.5 纖維結合蛋白(FBPS)分布在菌體表面,是一種二聚體糖蛋白,具有粘附素的作用,也具有免疫原性,可作為交叉免疫保護性抗原[9]。
3.1.6 谷氨酸脫氫酶(GDH)新發(fā)現(xiàn)的一種毒力相關因子,定位于菌體表面,能與感染鏈球菌的病豬血清反應,可作為檢測SS的標志性抗原。
3.1.7 Trag基因產(chǎn)物 是菌體VI型分泌系統(tǒng)的組成成分,其毒力作用可能與毒力因子的轉移和分泌有關。
3.1.8 分泌型核酸酶A 是鈣、鎂離子依賴性的核酸酶,主要在SS2中表達,定位于菌體細胞膜,其表達水平的高低受細菌分離部位的影響。
3.1.9 89 kb毒力島 研究表明,在強毒菌株98HA/H12和O5ZY/H33的染色體中,都包含一個大小為89 kb的毒力島,其產(chǎn)物與本病出現(xiàn)的中毒性休克有關。
研究發(fā)現(xiàn),定植在扁桃體的SS2侵入血液后,其MRP可誘導脈絡膜上皮發(fā)生融合和凋亡,由此突破血腦屏障進入腦脊液,并激發(fā)單核-巨噬細胞產(chǎn)生多種細胞因子,誘導炎癥反應。此外,有關的毒力因子和細胞因子還能引起血腦屏障通透性增大,導致腦水腫和顱內壓增高,從而出現(xiàn)腦炎的癥狀。
研究表明,SS2經(jīng)呼吸道感染后,首先定植在扁桃體和上呼吸道黏膜,在大量增殖的同時產(chǎn)生相關毒力因子,引起局部組織細胞的損傷而激發(fā)炎癥反應;由于黏膜屏障破壞,炎癥進一步擴散至肺臟導致肺炎的發(fā)生[9]。
根據(jù)病變特征,可將本病分為急性敗血型、腦膜腦炎型、關節(jié)炎型和淋巴結膿腫型[10]。
尸僵完全,血凝不良,血液黑紅色。下腹部、股內側和耳尖皮膚瘀點。全身出血性淋巴結炎,敗血脾。氣管黏膜充血、出血,管腔內有泡沫樣分泌物,漿液纖維素性肺炎和胸膜炎。心內、外膜出血,漿液纖維素性心包炎。實質器官變性。腦膜充血、出血。纖維素性或化膿性關節(jié)炎。
腦腫大,軟腦膜充血、出血,少數(shù)病例在腦膜下可見積液,腦實質散在出血點。脊髓有類似變化。此外,還可見出血性淋巴結炎、漿液纖維素性心包炎、胸膜炎和腹膜炎。
可侵害單個或多個關節(jié),尤以腕關節(jié)和跗關節(jié)明顯。關節(jié)及周圍組織腫脹。切開關節(jié)腔后可見病變關節(jié)組織充血,關節(jié)液增多,灰黃色,稀薄、渾濁或呈膠凍樣,其中含有滲出的纖維素。關節(jié)周圍有多發(fā)性壞死或化膿灶。
主要見于頭頸部淋巴結,尤其是頜下淋巴結。患病淋巴結腫大、被膜緊張,質軟,切面有化膿灶,膿液呈淡綠色,膿腫周圍常有厚層結締組織包囊,嚴重者局部皮膚破潰流膿。
近年來,由于濫用抗生素,造成豬群中一些耐藥菌株的產(chǎn)生。2005年,原農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)診斷中心的檢測數(shù)據(jù)表明,在所有SS2分離株中,約10%的菌株有很強的耐藥性,對頭孢類藥物不敏感。造成耐藥的原因是在SS2染色體上插入了含有某些抗生素抗性的轉座子,且菌體內含有耐藥性質粒[11]。
目前,預防本病所使用的疫苗主要有弱毒凍干苗、多價滅活苗和氫氧化鋁甲醛苗。盡管這些疫苗取得了較好的效果,但也存在明顯缺陷,如成本高、容易散毒等。
關于豬鏈球菌的基因工程疫苗我國一直都在研發(fā)中。按EPF和MRP基因序列各合成1對引物,以江蘇分離株SS2基因為模板,擴增EPF和MRP基因的相應序列并構建原核表達載體,確定表達產(chǎn)物的抗原性后進一步用融合蛋白免疫家兔,再用SS2-1進行攻毒。結果顯示,兔存活率明顯高于單個表達產(chǎn)物,說明串聯(lián)表達的融合蛋白是重要的保護性抗原[12]。
豬鏈球菌病是由多種致病性鏈球菌引起的人獸共患傳染病。隨著規(guī)?;B(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展,以及濫用抗生素和耐藥菌株的出現(xiàn),使豬鏈球菌病的流行一直無法得到很好地控制,已成為制約養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展的重要疾病之一。因此,通過加強飼養(yǎng)管理、規(guī)范接種疫苗、合理應用藥物預防和定期檢查等措施,可以對該病進行有效防控。