兽医科技
2025-09-12 18:49:06

1.1 病原学与流行病学
猪链球菌(Streptococcus suis, S. suis)是一种重要的人兽共患病原菌,属革兰氏阳性菌,需氧或兼性厌氧,在血平板上生长的单菌落呈现α-溶血环,显微镜下观察呈短链排列的球菌形态。猪链球菌是一种机会致病菌,可无症状地定植于猪的上呼吸道、肠道、皮肤和生殖器中,一旦机体免疫力下降,猪链球菌就会突破免疫防线,引发呼吸道或全身性感染。此外,猪链球菌也可通过伤口接触或消化道途径感染人,造成公共卫生安全危害和挑战。
猪链球菌在全世界各国猪群中均有分布。按照荚膜多糖的类型,猪链球菌可分为29种血清型。不同地区导致发病的主要血清型分布有所不同。从全球来看,临床病例中分离的猪链球菌主要血清型为2、9、3、1/2和7型;在欧洲,血清型2、4、7和9占主导地位;在北美临床猪病例中分离的两种最普遍的血清型为2和3,其次是血清型1/2、8和7;而在南美,血清型1/2、2和3占优势[1]。在我国,致病型血清型以1、2、7、9型为主,其中2型毒力最强且最常见。在基因组水平对不同致病力的猪链球菌进行比较分析,发现致病菌株和非致病菌株之间有一定的遗传差异,其中致病分离株的基因组明显小于非致病菌株[2],而且大多数的致病型猪链球菌的基因组中存在3个独特的基因组岛,这可能是区分致病型和非致病型猪链球菌的关键[3]。此外,利用MLST能够按照猪链球菌的序列类型(ST)对其进行互补分类,目前已经发现了超过2500种不同的ST分型[4]。
1.2 发病与传播特点
猪链球菌病的传播无明显季节性,但由于夏季气温高,如果养殖密度过大或卫生条件差时,感染的风险更高。由于母源抗体下降、断奶应激等导致自身免疫力降低,3-8周龄的断奶仔猪最易感且死亡率较高;育肥猪及成年母猪、种猪易感性中等,可能存在带菌的隐性感染,死亡率较低,但生长会受到较大影响,同时成为传染源。猪链球菌可以通过垂直方式和水平方式传播,例如仔猪可被母猪携带的猪链球菌感染;或者通过与畜群中其他受伤个体的频繁接触、挤压、摩擦或者空气中的飞沫进行水平传播,这两种途径交叉使得猪链球菌在畜群内大范围传播。
2.1 猪中的主要临床症状和病理特征
猪链球菌病主要分为4种类型:急性败血型、脑膜炎型、关节炎型、淋巴结炎型。患急性败血型的猪只表现出突发呼吸急促、体温突然迅速升高,患猪若不及时治疗,几小时内就会迅速死亡,眼观患病猪肢体下端及腹部出现明显红色斑块,解剖可见多处脏器出血;脑膜炎型猪链球菌病多发于新生仔猪阶段,发病时尖叫或昏迷,颈部强直,严重时出现角弓反张等神经症状,几小时内迅速死亡,剖检发现脑膜下水肿或出血,脑脊液增多,脑组织可发现明显的中性粒细胞浸润;患关节炎型的猪只表现出关节肿大,难以站立,解剖可观察到关节表面的纤维蛋白性浆膜炎,切开关节囊观察有明显壁增厚,滑液增多,关节腔内出现浑浊、淡黄色的果冻样物质,肌肉出现不同程度坏死;淋巴结炎型猪链球菌病多见于断奶到育肥期间的猪,患病猪只的淋巴结,尤其是颌下淋巴结,触之肿胀坚实,剖检可见淋巴结有化脓灶出现。
2.2 人感染后的主要临床症状
人可以通过食用猪链球菌污染的食物或通过伤口接触感染猪链球菌。病例多出现在亚洲,以越南和泰国为多发地,这主要与亚洲国家的饮食习惯相关;欧洲也有人感染猪链球菌病例报道,但美洲国家的人患猪链球菌病例报道相对较少。人感染猪链球菌一般导致脑膜炎,感染后遗症表现为听力的不同程度丧失,另有部分患者表现严重的关节炎、败血症及心内膜炎[5]。
3.1 传统微生物学诊断
猪链球菌病的快速诊断是预防和控制该病的关键。猪链球菌病的传统诊断方法是从病猪体内各器官组织,或者血液、关节液、脑脊液等处取得病料,在含5%羊血的Todd-Hewitt培养基上进行细菌培养,猪链球菌阳性病料中能够分离得到有透明溶血环的小菌落;挑取单菌落使用革兰氏染色进行形态学检查,普通光学显微镜下可观察到呈单个、成对或短链状排列的球菌;或者进一步利用生化试验鉴定,如VP试验阳性进一步确认为猪链球菌。
3.2 分子生物学诊断
相比于传统的微生物学诊断,分子生物学诊断技术具有快捷、灵敏和准确等优点,是目前猪链球菌病诊断的常用方法。对临床病料进行直接核酸提取,或对样品经过细菌培养后进行细菌的核酸提取,之后使用16S rDNA测序,或直接使用猪链球菌特异性基因gdh进行PCR扩增,可鉴定病料中是否存在猪链球菌。另外,基于核酸的诊断方法不仅可以检测猪链球菌的存在与否,还可以区分猪链球菌的不同血清型。针对猪链球菌不同血清型的特异性荚膜多糖基因cps的特异性区域设计引物,通过多重PCR能够对鉴定猪链球菌的大部分血清型[6]。此外,近年来也开发出了环介导等温扩增(LAMP)[7]、重组酶聚合酶扩增-CRISPR/Cas12(RPA-CRISPR/Cas12)等基于核酸的快速扩增技术[8],这些技术可使用简单的恒温加热设备快速进行病原鉴定,为猪链球菌病的现场诊断提供了新技术。随着高通量DNA测序技术的不断发展,全基因组测序(WGS)因其能提供更丰富的基因组信息,包括细菌的种属信息、耐药基因、毒力基因等,同时兼具时间和价格成本低等优点,是病原细菌诊断、分型以及流行病学调查的利器,在猪链球菌诊断、分型等领域得到广泛应用[9]。
3.3 免疫学诊断
基于免疫学的方法也是猪链球菌病诊断的重要方法之一。目前已经有针对猪链球菌2型荚膜多糖的商品化酶联免疫吸附试验(ELISA)抗体检测试剂盒,可用于2型猪链球菌感染的诊断。现有研究也针对猪链球菌的毒力因子(如MRP、EPF等)开发的猪链球菌抗体ELISA检测方法。此外,新型纳米生物材料和纳米复合材料具备强吸附能力、良好的定向能力、生物相容性、对生物分子的捕获和结合能力和分子生物学优势,在猪链球菌病免疫传感器和胶体金免疫层析(GICA)技术开发中得以应用。例如,基于纳米材料的免疫传感器具有简便、快速、特异、灵敏等优点,使得能够灵敏地检测猪链球菌抗原[10];而胶体金免疫层析(GICA)是一种结合胶体金标记、免疫测定、色谱、单克隆抗体技术和新材料技术的体外诊断技术,无需复杂的操作技术或特殊设备,已成为临床和检疫诊断领域的一个新方向[11]。基于免疫学的诊断方法适用于大规模血清抗体筛查,然而由于猪链球菌的毒力因子和分泌蛋白众多,且猪链球菌无症状携带情况较为普遍,使得假阳性结果的可能性增加,免疫学诊断的难度大。未来针对猪链球菌病开发具有更高灵敏度和特异性的免疫学诊断方法具有重要意义。
4.1 生物安全防控
猪链球菌病的防控是一项系统工程。做好生物安全防控是前提条件。首先,在引种时,从具有《种畜禽生产经营许可证》的无疫病场进行引种,引种前必须查看近6个月的疫病检测报告,实地考察猪群健康状况、饲养环境、消毒设施。新引进种猪需隔离30天,置于远离生产区(至少500米)的畜舍,随时观察猪群有无发热等明显症状。使用PCR检测有无猪链球菌存在,尤其是2型和9型;使用ELISA检测引种猪群的抗体水平,最后在隔离期满且各项检测合格后,逐步混群,先让小群猪接触,观察无异常后再合并入大群。其次,猪场内必须建立合适的生物安全体系。严格区分生产区、隔离区、粪污处理区域及生活区,区之间设置消毒设施,保证车辆、人员和物资以“净区至脏区”的方向单向流动,避免交叉感染。最后,日常应加强对畜舍的干燥通风,减少氨气浓度累积,定期交替使用不同消毒剂对舍内进行全方位的消毒处理;按照免疫接种计划进行疫苗免疫,优先对待产母猪及刚出生的仔猪进行疫苗接种,阻止垂直传播的可能性。疫苗并不能产生永久性保护,因此在后续养殖过程中及时检测猪体内的抗体水平,若经检疫发现阳性猪只,应立刻隔离进行密切观察,发病后施以适当的抗生素治疗;暂时空置圈舍并进行消毒;对已经发病急性死亡的猪只必须进行深埋或焚烧后深埋处理;最后及时对其余猪群进行紧急免疫接种。
4.2 免疫接种
疫苗接种是当前预防猪链球菌病的最经济有效的手段之一。目前,我国已经批准的商品化疫苗包括灭活疫苗、弱毒活疫苗和亚单位疫苗。灭活疫苗具有安全性高、针对性强等特点,但是由于猪链球菌血清型众多以及变异快等问题,在灭活疫苗的选择上需要考虑疫苗菌株与发病菌株的血清型匹配等问题,在选择疫苗之前最好对发病猪链球菌进行准确诊断。弱毒活疫苗具有免疫原性强的优点,但是存在毒力返强的生物安全风险,同时对于抗生素用药也有一定要求。亚单位疫苗则具备安全性高和交叉保护效果好等优点,被认为是具有更好前景的疫苗。当然,亚单位疫苗存在免疫原性较弱、抗原不稳定等缺点。近年来发展起来的纳米技术可以通过新材料或新构架提高抗原稳定性,并激发更强的细胞免疫,在亚单位疫苗开发中具有巨大潜力。
4.3 药物控制
药物控制也在猪链球菌病防治中发挥重要作用。早期的养猪业在治疗猪链球菌感染的猪群时,四环素类、β-内酰胺类和大环内酯类的抗生素应用最为广泛。但是,近年来的细菌耐药性分析结果显示,全球范围内猪链球菌对四环素类抗生素的耐药率达90%以上,对大环内酯类抗生素耐药率达70%以上[12],提示耐药性显著提升。但大多数临床猪链球菌仍然对β-内酰胺类抗生素,如青霉素等敏感。氟喹诺酮类,如恩诺沙星等也对猪链球菌的有较好的敏感性[13]。对于已经确诊猪链球菌感染的动物,针对不同情况需要选择合适的抗生素进行群体给药,或针对治疗价值较大的动物,比如具有怀孕母猪、种猪等进行个体给药。对于败血症型猪链球菌病,可以采用阿莫西林或青霉素等药物进行治疗;脑膜炎型可以采用可以穿透血脑屏障的抗生素,如磺胺类药物等进行治疗;关节炎型可以采用青霉素及阿莫西林进行治疗;淋巴结炎型可以采用青霉素进行治疗,在疾病晚期可以采取将脓肿切开并排出脓液后进行药物治疗。当然,药物联合相较于药物单独使用可发挥更佳效果,如青霉素或阿莫西林可以与氨基糖苷类、林可酰胺类及氟喹诺酮类联合使用发挥协同作用[13]。
综上所述,猪链球菌具有血清型众多、变异快等特点,加之抗生素耐药性不断加剧,使得猪链球菌病的防治面临较大挑战。由于猪链球菌通常在猪群中呈携带状态,如果出现感染源就很将其难从猪群中完全清除。因此,采取严格的生物安全防护措施,选择合适的疫苗并进行科学免疫,以及针对发病群体及时并有针对性使用药物是猪链球菌病防控的关键。开发新型、高效的猪链球菌病疫苗至关重要。挖掘具有广谱保护效果的抗原,结合最新的纳米技术,提升疫苗的安全性和保护效果,将为猪链球菌病的预防提供重要支撑。
参考文献
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