猪链球菌(Streptococcus suis

猪链球菌是一种呈链状排列的革兰氏阳性球菌,不运动,不形成芽胞,有的可形成荚膜,是一种重要的人兽共患病原体,猪感染链球菌后可导致败血症、肺炎、 脑膜炎、关节炎和心内膜炎等,而人感染猪链球菌后 可导致败血症和脑膜炎[1]。近年来,随着生猪养殖规模的迅猛发展,养殖密度的增加,猪链球菌病的传播速度逐年上升、感染范围逐年扩大,已经严重影响养猪业的健康平稳发展[2]

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

猪链球菌为需氧或兼性厌氧菌,其生长需要添加血清,在普通琼脂上生长不良,在加血液或血清的琼脂培养基中培养24 h能长出直径1 mm左右灰白色的表面光滑、边缘整齐、中间微凸的圆形的有α-溶血环的半透明状菌落,培养48 h培养基中出现带有少量的黏液样物的半透明状草绿色或浅灰色的沉淀。猪链球菌不耐高温,在60℃下仅能存活10分钟,在50℃下能存活2小时。

图1猪链球菌鲜血琼脂培养菌落形态

1.1.2形态学特征

猪链球菌是一种圆形或椭圆形的球菌,常常呈链状排列,链的长度不一,单个、两个、短链或长链的形式均可见[3]。猪链球菌属于革兰氏阳性球菌,即在进行革兰氏染色后,会呈现为紫色或蓝紫色。在光学 显微镜下观察,菌体多呈球形或卵圆形,可单个散在存在,也可成对或呈短链状存在,不形成芽孢,除某些D 群链球菌以外其余均无鞭毛,但有荚膜。根据革兰氏血清型可将其分为20个血清型;根据其荚膜的抗原特性可将其分成35个血清型[4]

1.1.3生化特征

猪链球菌对葡萄糖、乳糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇的分解能力因菌而异,但大部分都可分解乳糖和葡萄糖,小部分可分解山梨醇和甘露醇。猪链球菌对抗生素类药物的敏感程度不同,因此在使用抗生素类药物进行治疗时,需进行药敏试验,以确定最合适的药物。

1.1.4 分子生物学特征

(1)毒力因子

猪链球菌致病力的强弱与其携带的毒力因子有关[5]。链球菌的毒力因子包括荚膜多糖、溶菌酶释放蛋白、细胞外因子以及溶血素等[6]。其中溶菌酶释放蛋白及细胞外蛋白因子是猪链球菌2型的两种重要毒力因子。此外,猪链球菌能产生多种毒素和酶(如溶血素O、溶血素S、红疹毒素、链激酶、链道酶、透明质酸酶)引起致病作用。

(2)溶血素

猪链球菌的溶血素(Suilysin, SLY)是一种重要的毒力因子,具有溶解红细胞、杀伤白细胞、血小板及毒害心肌的作用,最早由Jacobs等在1994年从SS2培养物上清中纯化获得[7]。SLY的分子量在54kD至65kD之间,是一个高度保守的序列,这提示猪链球菌可能从外源获得sly基因,并在其种群中通过同源重组进行扩散。SLY是负责溶血表型的基因,通常以单拷贝形式存在。在猪链球菌的致病过程中,溶血素可能通过裂解含胆固醇的白细胞来发挥作用。此外,有研究表明,猪链球菌的某种毒力因子可能与血小板相互作用,激活血小板并使其活化后粘附在血管内皮细胞表面、相互聚集,形成微血栓。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

猪链球菌是一种常见的猪病原体,广泛分布于猪群中,尤其在饲养密度高、通风不良、卫生条件差的猪场中更容易发生感染。猪链球菌主要通过口或呼吸道传播,也可通过皮肤伤口感染。猪感染后会出现高热、呕吐、腹泻、关节肿胀等症状,严重时可能导致死亡。猪链球菌的传播途径主要包括接触感染、消化道感染和呼吸道感染等。猪之间的直接接触或通过污染的环境传播都可能引发感染。病猪和带菌猪的粪便、尿液、乳汁和呼吸道分泌物等都可能成为传染源。此外,污染的水源、饲料和用具等也可能传播猪链球菌。

1.2.2 致病性

猪链球菌的致病性主要源于其多种毒力因子,这些毒力因子在感染过程中起着关键作用。猪链球菌能产生多种毒素和酶,如溶血素O、溶血素S、红疹毒素、链激酶、链道酶、透明质酸酶等,这些物质均可引起致病作用。其中,溶菌酶释放蛋白(MRP)和细胞外因子(EF)是猪链球菌2型的两种重要毒力因子。MRP与细菌的黏附侵袭能力有关,能增强细菌对上皮细胞的黏附力,并抵抗机体吞噬细胞的吞噬作用。EF是一种重要的保护性抗原,能抑制机体的免疫反应,使细菌在机体内得以存活和繁殖。猪链球菌的致病性还体现在其溶血性上。猪链球菌的溶血素(SLY)能够破坏红细胞膜,导致红细胞溶解,进而引起机体的炎症反应和组织损伤[8]。此外,猪链球菌还能引起机体的免疫反应,如产生抗体和细胞因子等,这些免疫反应在一定程度上也能促进细菌的清除,但过度的免疫反应也可能导致机体损伤。

1.2.3 耐药性

猪链球菌的耐药性是一个日益严重的问题,主要是由于抗生素的普遍滥用。近年来,猪链球菌对各类抗菌药物的耐药性逐渐增强,致病菌的耐药问题日益严重[9]。我国猪链球菌耐药性的相关报道很多,其耐药情况较为严重,这主要是因为在养殖过程中,大量不合理的添加抗生素用于促进动物生长和防治细菌性疾病的发生,导致猪链球菌对大部分临床应用的抗生素产生了不同程度的耐药性。多重耐药菌株不断增加,使得疫病无法得到有效控制,猪链球菌的疫情也日趋严重。猪链球菌耐药性的产生,一方面使得原有的抗生素失去作用,导致动物细菌病难以控制;另一方面,动物耐药菌可直接感染人类,导致难以救治的疾病,或间接将耐药基因(质粒)传递给人类病菌,使现有的抗生素失效,危及人类健康。

1.3检测方法

  1. 病原学检测:临床上可采取咽拭子、痰涂片等方式检测呼吸道标本中的猪链球菌。另外,免疫荧光检测也可用于检测其抗体,但这种方法容易受到假阳性的影响,通常需要多次反复检测。
  2. 药敏试验:可通过纸片扩散法、稀释法、固相层析法等检测血液、呼吸道分泌物中的猪链球菌。但在体外试验时,容易受到抗生素、抗炎药物的干扰,因此建议同时选择多种方法进行检测,以提高检测的准确度。
  3. 免疫学检测:包括血清学检测,通过抗体的效价测定,了解人体对猪链球菌感染的免疫应答反应。但免疫学检测的结果受多种因素影响,容易出现假阴性,一般不推荐用于常规的临床检测。
  4. 细菌培养:将受感染的动物体腔内的病原体直接培养,并放入适宜的培养基中。通常在24-48小时后,能够观察到相应的病原体生长,从而判断是否存在猪链球菌感染。但细菌培养的时间较长,通常需要3-4天才能看到结果。
  5. 分子生物学检测:包括PCR技术、多位点酶电泳法(MEE)、脉冲场凝胶电泳法(PFGE)、限制性片段长度多态性分析(RFLP)等[10]。这些方法可以在较短时间内对猪链球菌进行快速、准确的检测。PCR在猪链球菌的血清型检测中发挥着重要作用,它具有灵活性、高敏感性、特异性。此外,与其它生物学技术相结合,能进一步提高病原鉴定和血清分型检测的准确性和效率性[11]

1.4典型案例

某个养猪密集的地区,由于不当的养殖管理和废弃物处理措施,猪场的废水未经有效处理就直接排放到附近的河流或水源中。这些废水中含有大量的猪链球菌以及其他病原体、有机物质和营养物质。随着时间的推移,这些污染物质在水体中积累,导致水质恶化,水中的生物群落发生变化,进一步加剧了水体的污染程度。同时,猪链球菌在水体中的存活和繁殖能力也得到了增强,使得水体成为了一个潜在的传播源。当地居民或下游地区的用水者直接饮用了这些受污染的水,或者使用了这些水进行农业灌溉等活动,就可能导致猪链球菌的传播和感染。人们可能会出现一系列与猪链球菌感染相关的症状,如发热、头痛、呕吐、腹泻等,甚至可能引发严重的并发症,如脑膜炎、败血症等。

1.5防治对策

猪场应实行多点式饲养,坚持“全进全出”制度,防止各类猪只交叉感染,特别要注意母猪对仔猪的传染。加强饲养管理,搞好猪舍内外的环境卫生,猪舍要保持清洁干燥,通风良好。猪群的饲养密度要适中,特别是仔猪的饲养密度不可过大。猪舍每周应坚持用高效消毒剂进行喷雾消毒。仔猪断脐、剪牙、断尾、打耳号等要严格用碘酊消毒,当发生外伤时要及时按外科方法进行处理,防止伤口感染病菌。定期检查猪只的健康状况:包括体温、粪便、呼吸等,发现异常及时处理。猪链球菌病在猪中有较高的流行性,人类虽然不常见但病情严重,因此也需要关注饲养人员的健康状况。

参考文献

[1] G Goyette-Desjardins, Auger J-P, Xu J, et al. Streptococcus suis, an important pig pathogen and emerging zoonotic agent-an update on the worldwide distribution based on serotyping and sequence typing[J]. Emerg Microbes Infect, 2014, 3(6): e45.

[2] 郑春红. 猪链球菌病的流行特点及防治措施[J]. 现代农村科技, 2024, (01): 68.

[3] R Higgins, Gottschalk M. An update on Streptococcus suis identification[J]. J Vet Diagn Invest, 1990, 2(3): 249-252.

[4] M Okura, Osaki M, Nomoto R, et al. Current Taxonomical Situation of Streptococcus suis[J]. Pathogens, 2016, 5(3).

[5] 吕燕宁,李洁,杜轶威,等. 一株人血源猪链球菌的分离鉴定与毒力基因检测[J]. 中国人兽共患病学报, 2017, 33(07): 599-603.

[6] 周莉,罗时霞,浦同灿,等. 猪链球菌毒力因子研究现状[J]. 畜牧兽医科学(电子版), 2021, (21): 12-13.

[7] A-A Jacobs, Loeffen P-L, van den Berg A-J, et al. Identification, purification, and characterization of a thiol-activated hemolysin (suilysin) of Streptococcus suis[J]. Infect Immun, 1994, 62(5): 1742-1748.

[8] 朱乐欣,石琴凤,蒋小武. 猪链球菌2型溶血素介导细菌致病机制研究进展[J]. 中国热带医学, 2020, 20(12): 1212-1215.

[9] 杜凡姝,吕茜,段锻,等. 江苏苏北地区猪链球菌耐药性调查及万古霉素耐药基因检测[J]. 畜牧与兽医, 2018, 50(12): 32-36.

[10] X-J Xia, Wang L, Shen Z-Q, et al. Development of an Indirect Dot-PPA-ELISA using glutamate dehydrogenase as a diagnostic antigen for the rapid and specific detection of Streptococcus suis and its application to clinical specimens[J]. Antonie Van Leeuwenhoek, 2017, 110(4): 585-592.

[11] 孙贯群. 猪链球菌病的诊断与防治[J]. 现代农村科技, 2024, (05): 93.