几例仔猪大肠杆菌性腹泻的快速诊断

戴卫明（江苏省常熟市梅李动物防疫站 215511）

几例仔猪大肠杆菌性腹泻的快速诊断

戴卫明（江苏省常熟市梅李动物防疫站 215511）

仔猪大肠杆菌性腹泻是危害养猪业的一种常见传染病，可导致仔猪体生长停滞，严重者导致死亡。本试验采集了6例疑似仔猪大肠杆菌性腹泻的直肠棉拭子病料，利用PCR方法对病料的增菌培养物进行了检测，确定其中5例仔猪腹泻均与HPI+大肠杆菌感染相关，但未检测到产肠毒素大肠杆菌。通过细菌的分离培养，获得了5株HPI+大肠杆菌;进一步的菌毛检测表明其中1株携带987P菌毛基因，其余4株未发现常见的菌毛。

猪;腹泻;大肠杆菌;PCR;快速诊断

大肠埃希尔氏菌的俗称，属于肠杆菌科，埃希尔菌属，俗称大肠杆菌。大肠杆菌在人体和动物的肠道内，大多数在正常条件下是不致病的共栖菌，在特定条件下（如移位侵入肠外组织或器官）可致大肠杆菌病。但少数大肠杆菌与人和动物的大肠杆菌病是密切相关，它们是病原性大肠杆菌，可引起肺炎、败血症、心内膜炎、幼畜或幼儿脑炎、腹膜炎等。其中病原性大肠杆菌主要有产肠毒素性大肠杆菌、产类志贺毒素大肠杆菌肠致病性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌和肠侵袭性大肠杆菌等。

1 大肠杆菌的一般特性

大肠杆菌为革兰氏阴性无芽孢的直杆菌，大小0.4～0.7μm，两端钝圆，散在或成对，大多数菌株以周生鞭毛运动，但也有无鞭毛或丢失鞭毛的无动力变异株。一般均有1型鞭毛，少数菌株兼具性菌毛，多数对人和动物治病的菌株还常有与毒力相关的特殊菌毛。除少数菌株外，通常无可见荚膜，但常有微荚膜。碱性染料对本菌有良好着色性，菌体两端偶尔略深染。

2 大肠杆菌的毒力因子

不同猪源致病性大肠杆菌的毒力因子不尽相同，主要包括肠毒素、粘附素、菌毛等其他毒力因子。

2.1 肠毒素

肠毒素是ETEC在体内或体外生长时产生并分泌到胞外的一种蛋白质性毒素，产肠毒素大肠杆菌进入机体后定植在小肠上皮细胞表面，不损伤也不侵入粘膜，通过产生肠毒素而引起腹泻。按其对热的耐受性不同可分为耐热性肠毒素和不耐热性肠毒素2种。

2.2 粘附素性菌毛

粘附素性菌毛是人和动物ETEC的一类特有菌毛，因其能粘附于宿主的小肠上皮细胞，故又称其为粘附素或定居因子，对其抗原亦相应称作粘附素抗原或定居因子抗原（CFA）。迄今，在动物ETEC中已发生的粘附素有K88（F4）、 K99（F5）、 987P（F6） 和 F41， 其次 F42 和 F17。 粘附素虽然不是导致宿主腹泻的直接致病因子，但它是构成ETEC感染的首要毒力因子。ETEC必须首先粘附于宿主的小肠上皮细胞，才能避免肠蠕动和肠液分泌的清除作用，并得以在肠内定居和繁殖，进而发挥致病作用。

2.3 毒力岛

毒力岛是指细菌染色体上分子量较大（通常＞30kb）、G+Cmol%及密码使用与宿主菌染色体有明显差异的毒力基因簇。其常与tRNA位点及噬菌体整合位点邻近，两侧长具有同向重复序列，偶尔为插入序列，携带潜在的可移动成分（如IS成分、整合酶、转座酶、质粒复制起始区），具有不稳定性。毒力岛存在于许多病原菌中，是细菌进化过程中适应环境的变化而获得的毒力基因。目前已经在人、牛、兔的腹泻的致病性大肠杆菌中发现了LEE毒力岛和HPI毒力岛的存在并与致病性密切相关。

3 大肠杆菌引起仔猪腹泻的疾病的诊断

3.1 仔猪黄痢

引起新生仔猪腹泻的大肠杆菌主要是产肠毒素大肠杆菌（ETEC），通过其菌毛粘附素与肠粘膜上皮细胞的受体结合而定植于肠道。ETEC可产生一种或几种肠毒素，包括不耐热肠毒素和耐热肠毒素，通过影响肠细胞的功能，使水和电解质流向肠腔，从而导致水样腹泻。

在引起仔猪腹泻的ETEC中，K88（F4）、K99（F5）、987P（F6）和F41阳性菌最常见，F165、CS1541、F42阳性菌较为少见。猪源性ETEC菌株常产生一种，但也可同时表达几种菌毛，其组合可能K99+和F41+、K88+和987P+等。

上述病原菌引起的腹泻通常与环境条件（如环境温度太低、穿舍风、消毒不彻底等）和宿主因素的相互作用有关，只有食入大量携带毒力因子的大肠杆菌才有可能产生腹泻。初乳中的非特异杀菌因子和特异抗体可以抑制致病性大肠杆菌在肠道的附着，所以产前未曾接触过此类致病菌母猪的初乳中因没有这些抗体，其仔猪就容易被感染。

3.2 仔猪白痢

该病的病原也是产肠毒素大肠杆菌，其粘附素和毒素等毒力因子特性以及血清型与仔猪黄痢的病原相似。在适宜的环境中，感染仔猪或隐性感染仔猪的ETEC可存活数周，被仔猪摄入而感染，不良环境卫生（如环境温度太低、穿舍风、消毒不彻底）可促使该病的发生，而实行全进全出制和干净、温暖、干燥的环境则可以减少本病的发生。

3.3 断奶仔猪腹泻

断奶仔猪腹泻多发于4～12周龄仔猪，是由产vero细胞毒素大肠杆菌引起的传染性肠毒血症，仔猪断奶后，由于断奶应激，体内母源抗体的逐渐消失，消化道内环境的改变，以及饲养管理、营养条件、环境因素的忽然改变，导致机体的抵抗力下降，当易感仔猪感染病原性细菌后，细菌通过其自身的菌毛附着于小肠绒毛上，从而在小肠内定居，并开始大量生长和繁殖，在这过程中产生毒素并被吸收，从而引起一系列临床症状并导致仔猪死亡。

产vero细胞毒素大肠杆菌的O血清型主要为0139，其次为0138和0141。病猪常出现一系列的神经症状，如共济失调、惊厥和后肢瘫痪等典型症状；死亡剖检可见皮下组织、肠系膜、胃大弯粘膜下层水肿等。该病发病率较低，但死亡率可高达90%以上，给养猪业造成了相当大的经济损失。随着近几十年的深入研究，人们对水肿病的致病机理有了比较详细的了解，明确了猪水肿病的发生与大肠杆菌的两个主要毒力因子：F107（现称F18ab）菌毛及类志贺毒素2变异体（Stx2e）密切相关。

4 讨论

产肠毒素性大肠杆菌是仔猪大肠杆菌性腹泻病的主要病原，常致1～7日龄和20日龄前后仔猪腹泻，发病率高，传染性强，粘附性菌毛和肠毒素是其主要的毒力因子。猪源肠毒素性大肠杆菌常具有K88、K99、F41、987P粘附性菌毛中的一种或几种。本次实验中我们仅在一例仔猪腹泻的病料中检测到987P菌毛，而HPI毒力岛在5例中均检出，说明导致5例仔猪腹泻的大肠杆菌是携带HPI毒力岛大肠杆菌。

毒力岛是病原菌在进化过程中适应环境的变化而获得的毒力基因。目前已经在人、兔和牛的腹泻的致病大肠杆菌中发现了HPI毒力岛的存在并与致病性密切相关。本次实验也初步证明了这一点。

HPI在猪源大肠杆菌中有一定的分布频率，因而阐明这些菌株HPI是否仍保留原有的铁摄取功能及对大肠杆菌毒力的影响，明确HPI在大肠杆菌中是毒力岛或仅是适应岛，将对其深入了解大肠杆菌毒力变化和毒力的调控以及细菌毒力的进化具有重要意义。

实验中检测出一例菌株同时含有987P菌毛和HPI毒力岛，两者之间是否存在联系还待进一步的研究。