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副猪嗜血杆菌病研究进展

发布日期:2013年07月10日 来源:华夏养猪网

 

摘 要:副猪嗜血杆菌为革兰氏阴性的条件性致病菌,常引起断奶前后仔猪以多发性浆膜炎、关节炎、呼吸困难、高热等临床特征的传染性疾病,给养猪业带来重大经济损失。文章综述了近年来副猪嗜血杆菌病的病原学,流行病学,致病机理,临床症状与病理变化,临床诊断和防治等方面的研究进展。

关键词:副猪嗜血杆菌;病原学;流行病学;诊断;防治
副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis,HPS)是猪上呼吸道的一种常在菌,是猪Glasser’s病的病原体。随着规模化、集约化猪场的发展,副猪嗜血杆菌引起的以猪多发性浆膜炎、关节炎、呼吸困难、高热及高死亡率为特征的传染性疾病给养猪业带来巨大的经济损失,副猪嗜血杆菌引起的疾病已逐渐成为世界范围的重要疾病。

1 病原学
德国科学家Glasser于1910年首次描述了浆液性纤维素性胸膜炎、心包炎以及脑膜炎患猪的浆液性分泌物中,存在的一种革兰氏阴性杆菌,而这种微生物很可能是由Schermer和Ehrlich在1922年首次分离出来的。通过腹腔内、静脉内、硬脑膜下以及气管内等途径接种可以复制出这种疾病,对Glasser’s病的病原菌的早期生化鉴定表明,它与猪嗜血杆菌(Haemophilus suis)非常相似,在生长中都需要X因子(铁卟啉)和V因子(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NAD)两种因子。然而,Biberstein和White的研究表明,副猪嗜血杆菌的生长只需要V因子。根据公认的嗜血杆菌属细菌命名惯例,使用前缀“para-”为生长不需要补充X因子的微生物命名,提出“副猪嗜血杆菌”(Haemophilus parasuis)作为一种新的细菌名称。
HPS属于巴斯德菌科嗜血杆菌属,是一种没有运动性的小型多形态杆菌,是猪的一种新的病原菌,曾被认为是由应激所引起的散发性疾病,后来才被证实是由HPS所引起。在显微镜下观察,可见HPS具有多种不同的形态,从单个的球杆菌到长的、细长的及丝状的菌体,为革兰氏阴性菌,通常可见荚膜,但体外培养时易受影响。该菌生长时严格需要NAD,不需要血红素和其他卟啉类物质(X因子),脲酶和氧化酶试验阴性,接触酶试验阳性,可发酵葡萄糖、蔗糖、果糖、半乳糖、D-核糖和麦芽糖等。将HPS水平划线于鲜血琼脂平板上,再挑取金黄色葡萄球菌垂直于水平线划线,37℃培养24 h~48 h,呈现出典型的“卫星生长”现象,并且不出现溶血。HPS在巧克力培养基上培养24 h~48 h生长很差,菌落为光滑型,灰白色透明,直径大约0.5 mm。
HPS的血清型复杂多样,按(Kieletein-Rapp-Gabriedson,KRG)琼脂扩散血清分型方法,至少可将HPS分为15个血清型,另有20%以上的分离株血清型不可定,这可能是由于一些分离株不能表达足够多的型特异性抗原,或者可能还存在另外的一些血清型。蔡旭旺等对该病在我国的流行病学研究显示,优势血清型为血清4型、5型、12型和13型。 除了KRG血清分型方法之外,研究者也尝试用整个细菌体裂解产物进行SDS-PAGE电泳,对HPS进行分型,结果除KRG血清型1型为SDS-PAGE 3型外,其他血清型,如5型、6型、10型均属SDS-PAGE 1型。

2 流行病学
HPS通常只感染猪,可以影响2周龄到4月龄的青年猪,主要在断奶后和保育阶段发病,常见于5周龄~8周龄的猪,发病率一般在10%~15%,严重时病死率可达50%。HPS是猪上呼吸道中的一种共栖菌,常可在鼻腔、扁桃体和气管前段分离到,而不见任何临床症状,当环境发生变化时或引起免疫抑制的因素(如转群、断奶、混群、饲料的突然改变或通风不良、免疫抑制性疾病)存在时,会导致该病发生。在我国,HPS在各猪场引起多发性浆膜炎和关节炎的报道屡见不鲜,已从北京、黑龙江、辽宁、河南、湖南、宁夏、湖北、广东等省市分离出HPS。主要以血清型4,5,12型和13型最为流行。

3 致病机理与毒力因子
HPS感染后侵入全身的机理多不清楚。研究表明,从鼻腔中部分离的HPS与急性化脓性鼻炎、鼻腔和气管黏膜的急性细胞肿胀以及纤毛丢失有关。他们推断黏膜的这些变化可能使HPS侵入机体并进入血流,但透射电子显微镜和免疫组织化学的结果均未显示纤毛丢失和细胞变性的部位有HPS。研究表明,猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪伪狂犬病毒等能降低猪肺泡巨噬细胞的吞噬和杀菌能力,从而增加了HPS的感染机率。HPS的一种可溶性毒素可能与所观察到的细胞病变有关。研究表明,90%以上的现场分离菌株都产生神经氨酸苷酶(唾液酸酶),这种酶与透酶和醛缩酶协同作用,通过夺取宿主细胞的碳水化合物而增强细菌毒力。除了对营养方面的影响以外,神经氨酸苷酶还介导清除与宿主细胞糖原结合的唾液酸,从而暴露出细菌定居或侵入宿主细胞所需的受体,并通过降低黏蛋白的黏性从而干扰宿主的防御系统。 在猪感染HPS早期阶段, 菌血症明显,肝、肾、脑膜上出现败血性损伤,血浆中出现毒素;随后呈现典型的纤维蛋白化脓性浆膜炎、关节炎和脑膜炎。不同的HPS,其毒力和致病力存在差异,决定HPS毒力和致病力的主要因素为细菌毒素。有研究结果发现细菌荚膜和外膜蛋白(OMP)、脂多糖(LPS)均与细菌毒力有关。关于HPS的荚膜形成、菌体蛋白与致病性之间的相关性尚有争议。据报道,分离自健康猪上呼吸道的大多数HPS都有荚膜,而从其他部位分离的菌株以无荚膜的占多数。但是,通过活体内传代的方法可筛选出荚膜化的HPS克隆,而在培养基上经多次传代后有荚膜细菌的数量减少。从健康仔猪与患病猪分离的HPS OMP不同,有多发性浆膜炎和关节炎症状的猪分离的HPS OMP基本相同,这些都揭示毒力和细菌特定蛋白质之间存在联系。对菌体蛋白成分的研究表明,潜在致病性副HPS分离菌株都具有一类分子质量在37 ku左右的主要蛋白质。

研究表明,HPS血清5型Nagasaki株(从患脑膜炎病猪中分离),能够以非常高的水平黏附并侵入猪脑微血管内皮细胞(PBMEC),电镜照片也证实了这种能力。比较从脑膜炎或肺炎病猪中分离的不同血清型HPS对PBMEC的黏附和侵袭水平,发现血清4型和5型比其他血清型具有较高的黏附能力。抑制试验结果表明,副HPS侵袭PBMEC需要肌动蛋白微丝和微管骨架重排,蛋白侵袭素在HPS进入PBMEC的过程中似乎并没有起到主要作用。侵袭血脑屏障的内皮细胞可能是HPS引起脑膜炎的原因。

细菌的血清型已被普遍作为其毒力的标志。各血清型菌株之间的致病力存在极大的差异,采用5×108cfu接种SPF猪腹腔,表明其中血清1,5,10,12,13型和14型毒力最强,患猪归于死亡或处于濒死状态;血清2,4,8型和15型为中等毒力,患猪死亡率低,但出现败血症状,生长迟滞;血清3,6,7,9型和11型感染猪后没有明显临床症状。蔡旭旺等对我国HPS血清分型的结果表明,血清4型占送检总数的26.7%,血清5型占20%,血清12型占13.3%,不可分型的占26.7%。

4 临床症状与病理变化
由HPS引起的急性型疾病(Glasser病)早期临床症状包括高热、虚脱、食欲不振、呼吸困难、关节肿胀、跛行以及中枢神经系统症状(如运动不协调、战栗)等,可导致猪只猝死;耐过型猪表现为被毛粗乱、咳嗽、呼吸困难和生长迟滞等。繁殖母猪一般不表现明显症状,2周龄~8周龄仔猪感染发病可呈典型症状,同其他呼吸道疾病类似,主要表现为两种症状,急性型和慢性型,但一般猪场以慢性型为主。

急性型病猪体温高达40 ℃~41℃,精神沉郁,食欲减退,气喘,咳嗽,反应迟缓,呼吸困难,鼻孔有黏液性及浆液性分泌物。关节肿胀、跛行、步态僵硬,同时出现身体颤抖,共济失调,可视黏膜发绀,3d左右死亡。急性感染病例存活后可留下后遗症,即母猪流产、公猪跛行、仔猪和育肥猪可遗留呼吸道症状和神经症状。慢性型通常由急性型转化而来,病猪消瘦虚弱,被毛粗乱无光,皮肤发白,咳嗽,呈腹式呼吸,关节肿大,严重时皮肤发红,不能站立,耳朵发绀,少数病例突然死亡。

特征性病理变化为胸腔、腹腔浆膜及肺部炎症,胸腔内有大量的淡红色液体及纤维素性渗出物。肺表面覆盖有大量的纤维素性渗出物并与胸壁粘连,多数为间质性肺炎,部分有对称性肉变。各脏器有不同程度的出血、淤血和坏死。镜检渗出物中有大量纤维蛋白、中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞和单核细胞。实质细胞呈现不同程度的颗粒变性、水泡变性和坏死,实质和间质可见充血、出血、炎性细胞浸润、纤维性渗出和水肿液蓄积。

该病常被当作应激反应引起的猪散发性疾病,但是,在卫生条件好的猪场或高度健康的猪群中,特别是SPF猪群 ,HPS的引入可导致产生高发病率和死亡率的全身性疾病,影响生猪生长的各个阶段。据报道,HPS可能是引起纤维素性化脓性支气管肺炎的原发因素。

近年来,随着病毒型呼吸道病原感染的日趋流行,该菌更多的被看作继发性病原菌。在猪群中存在PRRSV感染时,HPS的分离率会增加,由HPS导致的死亡率也大辐度增加,HPS的防控取决于猪群中PRRSV的稳定化程度。其他一些呼吸道性疾病如支原体肺炎、猪流感、猪伪狂犬病和猪圆环病毒感染及猪呼吸道冠状病毒感染时,HPS的存在可加剧病情的临床表现。

5 诊断
通过病史调查、流行病学、临床症状及剖检变化等可做出初步诊断。细菌的分离培养对确诊是必要的。但是此菌对生长环境的要求极为苛刻,而且病料超过24h之后就很难分离到该菌。现在常用马、绵羊或者牛的鲜血做成巧克力培养基,但菌落仍然生长很差,形成大约0.5mm的灰白色透明的菌落。但在含有V因子的TSA或者TM/SN上生长较好。将病猪的鼻腔、肺脏、胸膜、胸腹腔积液、心包积液、心血、关节液和脑组织等病料,首先在TSA培养基上划线接种,在37℃培养48 h后挑取单个菌落进行纯培养。将可疑菌的单菌落与金黄色葡萄球菌垂直划线于无NAD的血平板上,在37 ℃培养24h~48 h,如果看到“卫星生长现象”,且无溶血现象,即可做出较为准确的判断。

补体结合试验、间接血凝试验等血清学方法诊断结果不一致且不准确。林雪玲等建立了PCR方法检测HPS,经初步应用试验,所建立的PCR 检测方法不仅可从初代分离培养物中对HPS进行鉴定和感染确诊,而且可以直接对病料进行HPS PCR 检测,在临床诊断和防治中更具实用性。王艳等采用福尔马林灭活的HPS全菌体作为包被抗原,建立了检测HPS抗体的间接ELISA方法。经试验确定HPS全菌体的包被浓度为2.24×107cfu/孔,检测血清为1∶200稀释, 同时确立了间接ELISA的最佳反应条件。该方法有很高的特异性和重复性,14个发病猪场100份血清检测结果HPS抗体阳性检出率为94%, 明显高于细菌分离鉴定检测结果。

6 防治
使用商品疫苗或自家疫苗可以控制HPS感染。然而,血清型的多样性以及占很大比例的不能分型菌株影响了对具有高效交叉保护力疫苗的研制。HPS具有明显的地方性特征,疫苗免疫在不同的血清型之间所引起的交叉保护率很低。因此,在一个给定的地区,清楚地知道最流行的血清型对于有效控制该病至关重要。不同血清型与基因型之间的交叉保护经常有报道。Smart和Miniats的研究表明,由3株野外分离菌株制备的灭活苗免疫猪后,4周龄的免疫猪在同源攻击后仍然保持健康。

关于不同菌株和不同血清型之间具有交叉保护的研究只有零星报道,并且所得结果不一致。因此,没有一种疫苗能够同时对各种血清型菌株具有保护作用。由于菌株致病力的差异,以及目前对保护性抗原和毒力因子缺乏深刻的认识,还不可能有一种灭活菌苗同时对猪所有的致病株产生交叉保护力。控制方案可能包括疫苗免疫接种和抗菌素处理,但也应当加强饲养管理,以减少或消除其他呼吸道病原,如搞好环境卫生,加强隔离消毒,全进全出,减少猪群流动,杜绝猪生产各阶段的混养状况等。

一旦出现严重感染,治愈的可能性很小,药物治疗的意义不大。注射给药是最好的方式,常采用肌肉注射氨苄青霉素、阿莫西林、庆大霉素等,并配合地塞米松进行治疗。大多数HPS也对氟喹诺酮类,如诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星等,以及头孢菌素、四环素、庆大霉素和增效磺胺类药物敏感,但对红霉素、氨基糖苷类、壮观霉素和洁霉素有抵抗力。
 

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