猪链球菌(Streptococcus suis, S. suis)是猪的重要病原菌之一,可引起猪的多种疾病,侵害各年龄阶段的猪,通常以败血症、脑膜炎、关节炎、淋巴结炎为主要特征[1],还可引起人类脑膜炎、败血症等,导致严重疾患,甚至死亡[2-3]。链球菌的抗原构造比较复杂,有核蛋白抗原(P抗原),无群特异性;群特异性抗原(C抗原),具有群特异性;型特异性抗原,又称表面抗原,具有型特异性[4]。根据细菌的荚膜多糖抗原(CPS)可将之分为35个血清型,即1型~34 型和1/ 2 型(同时含有1型和2型抗原的菌株)。多数参考株来源于人,17、18、19型和21型来源于健康猪,20型和30型来源于病牛,33型来源于羔羊,对猪和人致病性较强的是1型、2型、7型、9型、1/2型和14型。Bryante报道在母猪或仔猪发生的一种由链球菌引起的败血性传染病,之后英国和荷兰相继报道有猪链球菌病的发生,黄毓茂等在我国广东省首次报道了该病的发生。近年来猪链球菌病在我国已广泛流行,并导致了严重的后果[5-6]。
1 流行病学
病猪及带菌猪是主要传染源,本病的发生无季节性,多呈地方性流行。猪链球菌的传播机制主要是通过直接接触或污染环境进行水平传播。除猪外,猪链球菌亦可感染犬、猫、牛、羊、马及啮齿类动物,小鼠亦常作为猪链球菌2型的动物感染模型。
人感染猪链球菌与职业有密切关系,与猪或猪肉密切接触的人员(如屠宰场的工人及猪饲养员)较其他人群感染的机率高得多。德国曾报道有一位54岁的猎人由于猎杀野猪而遭致猪链球菌2型的感染。该菌主要通过伤口或经口感染人,引起脑膜炎、败血症等。
猪链球菌对外界环境有较强的抵抗力,在水体环境中可存活1周~2周,在腐烂的猪尸体内,于4 ℃下该菌可存活6周。猪链球菌对常用的消毒剂敏感。
2 临床症状
只有高致病力菌株才能引起脑膜炎、关节炎、心内膜炎、败血症、肺炎和突然死亡等疾病。超急性病例,病猪不表现任何症状即突然死亡。急性病例中的临床症状主要是发热、抑郁、厌食,随后表现一种或几种以下症状,如共济失调,震颤发抖,角弓反张,失明,听觉丧失,麻痹,呼吸困难,惊厥,关节炎,跛行,流产,心内膜炎,以及阴道炎等。
3 病理变化
急性败血型表现为血液凝固不良,皮下、黏膜、浆膜出血,鼻腔、喉头及气管黏膜充血,内有大量气泡,肺充血肿胀,全身淋巴结肿胀、出血,心包有淡黄色积液,心内膜出血,脾肿大、出血,色暗红或蓝紫,肾肿大、出血,胃及小肠黏膜充血、出血,浆膜腔、关节腔有渗出物,部分表现为脑膜炎的病猪可见脑脊膜、淋巴结及肺发生充血。
关节炎变化是滑膜血管的扩张和充血,关节表面可能出现纤维蛋白性多发性浆膜炎,囊壁可能增厚,滑膜形成红斑,滑液量增加,并含有炎性细胞。
4 致病机理
对猪链球菌在动物体内的传播机制还缺乏足够的了解,相关研究主要集中在猪链球菌2型致猪脑膜炎的机理上。
猪链球菌2型感染仔猪后,首先该菌定植在扁桃体中,最终形成脑膜炎。定植于扁桃体中的猪链球菌2型通过对上皮细胞的侵袭和溶血素的溶细胞作用突破黏膜和上皮屏障,从而进入血液循环系统。进入血流的细菌可通过以下三种途径在血液中传播扩散,从而达到或通过血脑屏障(blood brain barrier,BBB)。被单核细胞吞噬,存活于胞内,随吞噬细胞的运输而到达目的地;黏附于单核细胞表面,随单核细胞运输至血脑屏障;在血液内以游离状态运行至大脑。
5 致病因子
由于没有国际统一的用于猪链球菌感染的动物模型,即便是同一菌株,其毒力在不同文献中也会存在较大差异。目前,普遍认为主要毒力因子包括荚膜多糖(capsular polysaccharide, CPS),溶菌酶释放蛋白(muramidase-released protein, MRP),胞外蛋白因子(extracellular protein factor, EF),溶血素(suilysin,SLY),黏附素(adhesin),纤连蛋白结合蛋白(Fibronectin-binding protein,FBPS),IgG结合蛋白(蛋白片段),谷氨酸脱氢酶蛋白(GDH),致病性基因-ORF2等。
5.1 荚膜多糖
Windsor依据传统观念提出决定猪链球菌2型侵袭力的是细菌荚膜多糖(CPS),它能保护细菌在非免疫动物体内不被吞噬。Smith H E等进一步证明CPS在细菌致病过程中起重要作用。
5.2 溶菌酶释放蛋白和胞外蛋白因子
Vecht及Smith等通过试验发现细胞壁和胞外蛋白与猪链球菌2型的毒力有关,故将它们命名为溶菌酶释放蛋白(MRP)和胞外蛋白因子(EF)。MPR分子质量为136 ku,为细菌的胞壁蛋白,是猪链球菌重要的毒力因子,具有黏附上皮细胞,诱导上皮细胞和巨细胞凋亡的作用[7],能使猪链球菌2型黏附于人和猪的多种组织细胞上,从而促进猪链球菌2型对宿主的感染。EF分子质量为110 ku,是一种仅能从细菌培养物上清中检出的胞外蛋白。从健康猪分离的猪链球菌2型常为EF-,而从病猪分离的猪链球菌2型常为EF+,表明EF在致病过程中起重要作用[8]。根据MRP和EF的有无,可将猪链球菌2型分为3种表型,即MRP+EF+, MRP+EF-和MRP- EF-。人工感染猪的实验表明,MRP+EF+菌株可引起猪的典型的脑膜脑炎、多浆膜炎以及多发性关节炎,而MRP+EF-菌株仅引起较为温和的疾病,MRP-EF-菌株对猪则没有致病力,此外,MRP和EF蛋白被证明是无毒力的。