猪附红细胞体病诊断及防控
2012-09-12LudwigHoelzle德国霍恩海姆大学教授
Ludwig E.Hoelzle(德国霍恩海姆大学 教授)
猪附红细胞体病诊断及防控
Ludwig E.Hoelzle(德国霍恩海姆大学 教授)
猪附红细胞体病是由猪嗜血支原体(Mycoplasma suis)即猪附红细胞体感染而引起的一种细菌性疾病。急性感染和慢性感染的症状有所不同。仔猪、临产母猪和处于应激状态的育肥猪发生急性感染后,出现溶血性贫血,严重时危及生命。慢性感染主要表现为轻微贫血、繁殖障碍、免疫抑制,并易感染其他疾病。患病仔猪易出现贫血、轻度黄疸、瘦弱;育肥猪则生长迟缓、易感染呼吸系统疾病和肠道疾病;母猪则出现繁殖周期紊乱等。总之,急性感染和慢性感染都会降低猪的生产性能,使抗生素的使用增加,给养猪生产带来严重的经济损失。在当今的养殖环境下,猪附红细胞体病还会产生人畜共患问题。
1 附红细胞体的病原学分析
猪附红细胞体是一种直径为0.3~3μm的多形细菌,基因呈环形双链结构。通过对猪附红细胞体的两个菌株(ki 3806和ilinois)进行全基因组分析,发现其基因组可达到70万bp以上(图1),而一般病毒的基因组在几万到十几万bp之间,而RNA病毒的基因组更小,只有几千bp。对其进一步进行功能分析,还发现了一些毒力因子:一是亮氨酰氨肽酶,它与附红细胞体在红细胞中的存活有关;二是在金黄色葡萄球菌和化脓性链球菌中发现的一种毒力调节因子CVFA;三是RNAP,即一种可以提高转录特异性的RNA聚合酶,该蛋白在B型链球菌属中可以通过阻止吞噬作用的进行从而引发败血症,附红细胞体引起的败血症就可能因为RNAP是其毒力因子;四是钾吸收系统TrKa,在一种嗜盐弧菌中曾发现其具有抗血清的作用,既然附红细胞体生活在宿主血清中,这种毒力因子可能会提高其抗血清作用。
猪附红细胞体主要寄生在红细胞表面(图2),使红细胞发生变形甚至遭到破坏。与寄生虫的生长类似,附红细胞体吸附在红细胞表面,形成复合体。复合体含有两种成分:一种是类似于磷酸甘油醛脱氢酶的一类蛋白即MSG,另一类是α烯醇化酶。此复合体容易与后续感染的病原菌(如大肠杆菌)结合,促进红细胞裂解,使大肠杆菌变异体牢固地吸附在红细胞上。
2 猪附红细胞体病的流行病学特点
在德国,约40.3%的猪场发生过猪附红细胞体病,场内猪只的阳性检出率可以达到13.9%。我国除了西藏以外,其他地区均发现过该病。2002年,国家流行病学中心检测该病的发病率达到30%,死亡率为10%~20%。在德国,采用实时荧光定量PCR对359份野猪样品进行分析,发现36份样品为猪附红细胞体阳性,感染的猪附红细胞体可以分为两种类型,一种是美国欧洲型illinois,一种是中国的广东型。
3 猪附红细胞体病的诊断方法
截至目前,还未建立附红细胞体的体外培养系统。在分类学上,猪附红细胞体与支原体类似,将其在支原体培养基以及改良的培养基中进行培养,虽然可以生长,但量没有增加,有时反而会下降。在电镜下观察发现,猪附红细胞体能在红细胞中生长是因为先形成复合体,再转移到红细胞中。但猪附红细胞体在培养基中无法形成复合体,因此无法进行体外培养而获得大量菌株,也就无法进行实验室诊断。临床诊断主要依赖于显微镜检测,即将血细胞染色后在显微镜下进行观察,此种方法需要血液中附红细胞体的含量大于105个/mL,因此检测的特异性和灵敏度都较差。
分子技术检测比较灵敏,尤其是基于rpoB基因和MSG蛋白的16s rDNA的PCR扩增技术,其检测限可以低至10GE,特异性和灵敏性都较高,是一种诊断动物感染附红细胞体的有效方法。
猪感染附红细胞体后在12周时IgG抗体浓度达到峰值(图 3),因此可采用血清学方法 (如 ELISA)进行诊断。ELISA有全细胞ELISA和重组ELISA两种。全细胞ELISA需要从感染附红细胞体的猪中纯化出抗原,而这些抗原各个批次之间差异较大,且需要在特定的实验室进行。因此,全细胞ELISA不能在急性发病情况下使用,而且无法制定标准的血清学诊断程序,进而无法对猪附红细胞体病进行定期诊断。大肠杆菌产生的重组蛋白HspA1和MSG1蛋白具有附红细胞体抗原特性,用这两种蛋白进行重组ELISA反应,发现与全细胞ELISA相比,HspA1和MSG1重组ELISA的检测灵敏性高于或等于全细胞ELISA(94.0%和100.0%vs.94.0%),而三者之间的特异性相当(100.0%和94.0%vs 96.0%)。可见,重组ELISA适用于定期检测附红细胞体病,以便进行致病学研究和大规模流行病学调查。
4 猪附红细胞体病的防治方法
该病可以采用疫苗免疫进行防治。但疫苗技术现在还不成熟,即将MSG与大肠杆菌连接后,生产出亚单位疫苗注入猪的体内,虽然在一定程度上可以减轻贫血症的发生,但猪并未得到完全保护,易造成免疫失败。
5 总结
猪附红细胞体在全世界都有分布,在野猪身上也能分离到,易造成贫血症。该病具有人畜共患病的危险,通过血液污染产品进行传播。截至目前,不能用专门的宿主细胞进行培养,PCR检测具有高度的敏感性和特异性。在防治措施上,可以用MSG制成的亚单位疫苗进行免疫,但不能提供完全的免疫保护。未来若能分析出猪附红细胞体的完全蛋白质序列,将有助于人类发明更有效的检测技术,以便对该病进行诊断和预防。