猪链球菌病及其疫苗研究进展

文│毛鹏飞 （山东省博兴县畜牧兽医服务中心）

猪链球菌病是猪场常见的细菌性传染病，其病原菌——猪链球菌是一种人畜共患致病性病原菌，全世界已有30多个国家共报告过超过1600例人感染病例，但这样的数字可能是被低估的，因为许多病例可能被误诊而未被报告。猪链球菌病在1998年江苏地区和2005年四川资阳地区流行病期间造成人死亡病例。

猪链球菌根据细菌荚膜抗原的不同可被分为33个血清型，分别为1-31、33和1/2型，不同的血清型以及相同血清型不同菌株的致病力均不同。新的研究表明20、22和26型的基因与其他血清型不同，被定义为副猪链球菌（Streptococcus parasuis）。对猪致病的血清型包括1、2、3、7、9、14、22和1/2型，按照临床病理流行率可知最常被分离出的血清型依次为2型、9型和3型。9型多是在欧洲感染猪病例中被分离出来的。其中2型（Streptococcus suis 2，SS2）致病力最强，引起猪链球菌病的最主要病原就是SS2，其还可以通过伤口和呼吸道等途径感染人，SS2引起的猪链球菌病几乎所有养猪国家均有报道，经济损失和公共卫生影响巨大。

由于规模化养殖模式下饲养密度大、猪只抗逆性差、猪场生物安全防控不合规、病原变异和病原耐药性严重等原因，猪链球菌病在临床上易发生且很容易和其他几种疾病混合感染、继发感染，因此需要对猪链球菌病的发病机制、鉴定方法和现有的疫苗进展进行综述，这对该传染病的防控和猪场安全生产具有积极意义。

一、发病机制

仔猪可能通过垂直传播感染，即通过母猪的菌群微生物感染，或者通过与猪群其他成员的接触进行水平传播。猪链球菌能够在粪便、灰尘和水中长期存活。苍蝇可以携带这种细菌，经苍蝇携带的细菌能持续感染5天以上，因此苍蝇被认为是猪链球菌感染的重要媒介。猪链球菌还可通过气溶胶传播。人感染的途径可能是饲养者通过呼吸道被感染，也可能通过伤口接触受感染的动物或受污染的肉类。或食用未煮熟的感染猪肉，因为病原菌可以定植并穿过消化系统的上皮屏障。

猪链球菌结构及致病机制极其复杂，以研究最多的SS2为代表。SS2的荚膜多糖、细胞外因子、反转录调节因子，胞壁糖化蛋白、溶血素、粘附素、猪链球菌类细菌素抑制物、纤维连接蛋白结合蛋白和谷氨酸脱氢酶在该病原菌的发病机制中起着重要作用。猪链球菌的感染步骤主要是：

猪链球菌表达几种蛋白质因子，粘附到细胞或细胞外基质成分（如纤维连接蛋白），从而在宿主身上定殖。荚膜多糖能够保护细菌不被宿主免疫系统吞噬和清除。

一旦病原菌在宿主中存活，就能通过溶血素溶解上皮细胞进行血液传播。溶血素并不是猪链球菌穿过上皮细胞传播的惟一因素，其他机制尚未被研究清楚。一旦进入血液，猪链球菌必须逃离或抵抗宿主的免疫系统才能持续感染。多糖荚膜在这一阶段起着重要作用，因为它保护细菌免受中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞的吞噬，还帮助细菌在细胞内存活。猪链球菌还可以粘附在单核细胞表面，以逃避免疫系统。猪链球菌菌株产生H结合蛋白，它能帮助猪链球菌抵抗免疫系统的吞噬作用。

猪链球菌的多种成分可触发宿主的促炎反应，促炎反应被过度激活可能引发感染性休克。这种反应可以增加血脑屏障的通透性，诱发脑膜炎，在此过程中猪链球菌向大脑移动。

病原菌穿过血脑屏障，侵入中枢神经系统，导致被感染猪和人的脑膜炎。猪链球菌感染的严重临床症状之一是发展为脑膜炎，并伴有永久性后遗症，如听力损失。华中农业大学研究发现猪链球菌产生的透明质酸酶能够与血管生成素抑制剂结合，触发宿主体内血管生成素的激活，导致血管通透性增加，从而帮助猪链球菌穿过血脑屏障。

二、鉴定方法

由猪链球菌引起的猪链球菌病不可预测，发病快速，病程严重，因此对该病的及时诊断和提前干预十分重要。

1.临床检查和病理剖检。检查眼结膜、鼻黏膜、阴道黏膜等是否潮红和发绀，检查皮肤颜色是否有紫红、苍白等状况，检查粪尿颜色、粪便形状，检查呼吸频率、心率和直肠温度等。

检查体表淋巴结有无出血、肿大、化脓及坏死等，检查腹腔、胸腔有无积液，检查脑膜出血、脑水肿等。

2.常规细菌培养方法。从受感染动物的典型病变器官中分离出细菌，通过细菌形态、细菌培养和细菌生化特性对猪链球菌进行初步鉴定。含有庆大霉素、结晶紫、萘啶酸和5%脱蛋白牛血的胰蛋白酶大豆琼脂培养猪链球菌。菌落呈针尖大小，圆形，露珠状，半透明，革兰氏染色显示革兰氏阳性球菌呈单或双排列，并伴有少量短链。不同类型猪链球菌的生化检测结果差异很大，细菌的形态和培养特征很难分型，需要其他检测方法才能准确鉴定。

3.免疫学方法。免疫分析技术利用抗原和抗体之间的高度特异性结合特性，根据这种结合引起的特异性反应进行定量或定性检测。现代免疫学技术已经实现了高度灵敏和快速高通量的诊断检测，并通过引入酶催化反应、荧光或同位素标记作为特异性标记，发展成为多种免疫分析方法。

酶联免疫吸附试验（ELISA）基于免疫分析技术，利用酶催化反应增强特异性抗原抗体反应的敏感性，适用于猪链球菌感染的大规模现场诊断，现已发展出多种新型ELISA技术，成熟的商业试剂盒应用广泛。胶体金免疫层析法（GICA）操作方便，结果明确，无需复杂的操作、技术和专用设备。免疫荧光法，操作简单，灵敏度和特异性高，纳米技术的发展为免疫荧光分析带来了新的机遇，被认为是病原体分析最有前景的分析技术。表面增强拉曼散射光谱（SERS），临床应用潜力巨大。免疫磁珠分离（IMS）利用抗原和抗体的特异性反应以及磁珠的磁响应进行分离和富集的技术，具有特异性强、灵敏度高、分离速度快的特点，可以消除基质干扰，富集复杂样本中的目标检测对象。免疫传感器最终将特异性结合或化学变化转换为输出信号，不受干扰，分为电化学免疫传感器、质量检测免疫传感器、光学免疫传感器和热量测定传感器。

4.分子检测。聚合酶链式反应（PCR）技术，开发血清型特异性PCR检测方法，用于快速、灵敏地检测多个血清型的猪链球菌。多重引物PCR，是在传统PCR基础上发展起来的一种PCR扩增技术，采用多对特异性引物在PCR系统中同时扩增不同的DNA片段，大大提高了检测效率。荧光定量PCR，不仅具有传统PCR扩增效率高的特点，而且具有光谱技术的高特异性、高灵敏度和高精度的特点，而且荧光定量PCR可以区分是当前感染和先前感染，这是免疫学分析无法做到的一个方面。环介导等温扩增（LAMP）、DNA芯片和脉冲场凝胶电泳等技术也被广为应用。

三、疫苗进展

猪链球菌病防控最关键是要注重生物安全，注重消毒、营养平衡和饲养管理，但疫苗的研发是最受期待的防控措施。由于猪链球菌也是一种人畜共患病，因此活疫苗的安全性是一个重要的公共卫生问题，引入活疫苗的风险尚未完全确定，需要进一步研究。在减毒活疫苗的免疫研究中，动物模型、剂量、注射次数和其他参数各不相同，因此很难进行直接比较。不能完全排除猪中的减毒菌株在人类中未完全减毒的可能性。感染猪群多是感染了多种猪链球菌菌株或血清型的，需要疫苗提供强烈交叉保护，以充分控制感染。亚单位疫苗够抵抗异源血清型菌株的感染，亚单位疫苗也是当前研究的热点。