幾例仔豬大腸桿菌性腹瀉的快速診斷

戴衛明（江蘇省常熟市梅李動物防疫站 215511）

幾例仔豬大腸桿菌性腹瀉的快速診斷

戴衛明（江蘇省常熟市梅李動物防疫站 215511）

仔豬大腸桿菌性腹瀉是危害養豬業的一種常見傳染病，可導致仔豬體生長停滯，嚴重者導致死亡。本試驗采集了6例疑似仔豬大腸桿菌性腹瀉的直腸棉拭子病料，利用PCR方法對病料的增菌培養物進行了檢測，確定其中5例仔豬腹瀉均與HPI+大腸桿菌感染相關，但未檢測到產腸毒素大腸桿菌。通過細菌的分離培養，獲得了5株HPI+大腸桿菌;進一步的菌毛檢測表明其中1株攜帶987P菌毛基因，其余4株未發現常見的菌毛。

豬;腹瀉;大腸桿菌;PCR;快速診斷

大腸埃希爾氏菌的俗稱，屬于腸桿菌科，埃希爾菌屬，俗稱大腸桿菌。大腸桿菌在人體和動物的腸道內，大多數在正常條件下是不致病的共棲菌，在特定條件下（如移位侵入腸外組織或器官）可致大腸桿菌病。但少數大腸桿菌與人和動物的大腸桿菌病是密切相關，它們是病原性大腸桿菌，可引起肺炎、敗血癥、心內膜炎、幼畜或幼兒腦炎、腹膜炎等。其中病原性大腸桿菌主要有產腸毒素性大腸桿菌、產類志賀毒素大腸桿菌腸致病性大腸桿菌、腸出血性大腸桿菌和腸侵襲性大腸桿菌等。

1 大腸桿菌的一般特性

大腸桿菌為革蘭氏陰性無芽孢的直桿菌，大小0.4～0.7μm，兩端鈍圓，散在或成對，大多數菌株以周生鞭毛運動，但也有無鞭毛或丟失鞭毛的無動力變異株。一般均有1型鞭毛，少數菌株兼具性菌毛，多數對人和動物治病的菌株還常有與毒力相關的特殊菌毛。除少數菌株外，通常無可見莢膜，但常有微莢膜。堿性染料對本菌有良好著色性，菌體兩端偶爾略深染。

2 大腸桿菌的毒力因子

不同豬源致病性大腸桿菌的毒力因子不盡相同，主要包括腸毒素、粘附素、菌毛等其他毒力因子。

2.1 腸毒素

腸毒素是ETEC在體內或體外生長時產生并分泌到胞外的一種蛋白質性毒素，產腸毒素大腸桿菌進入機體后定植在小腸上皮細胞表面，不損傷也不侵入粘膜，通過產生腸毒素而引起腹瀉。按其對熱的耐受性不同可分為耐熱性腸毒素和不耐熱性腸毒素2種。

2.2 粘附素性菌毛

粘附素性菌毛是人和動物ETEC的一類特有菌毛，因其能粘附于宿主的小腸上皮細胞，故又稱其為粘附素或定居因子，對其抗原亦相應稱作粘附素抗原或定居因子抗原（CFA）。迄今，在動物ETEC中已發生的粘附素有K88（F4）、 K99（F5）、 987P（F6） 和 F41， 其次 F42 和 F17。 粘附素雖然不是導致宿主腹瀉的直接致病因子，但它是構成ETEC感染的首要毒力因子。ETEC必須首先粘附于宿主的小腸上皮細胞，才能避免腸蠕動和腸液分泌的清除作用，并得以在腸內定居和繁殖，進而發揮致病作用。

2.3 毒力島

毒力島是指細菌染色體上分子量較大（通常＞30kb）、G+Cmol%及密碼使用與宿主菌染色體有明顯差異的毒力基因簇。其常與tRNA位點及噬菌體整合位點鄰近，兩側長具有同向重復序列，偶爾為插入序列，攜帶潛在的可移動成分（如IS成分、整合酶、轉座酶、質粒復制起始區），具有不穩定性。毒力島存在于許多病原菌中，是細菌進化過程中適應環境的變化而獲得的毒力基因。目前已經在人、牛、兔的腹瀉的致病性大腸桿菌中發現了LEE毒力島和HPI毒力島的存在并與致病性密切相關。

3 大腸桿菌引起仔豬腹瀉的疾病的診斷

3.1 仔豬黃痢

引起新生仔豬腹瀉的大腸桿菌主要是產腸毒素大腸桿菌（ETEC），通過其菌毛粘附素與腸粘膜上皮細胞的受體結合而定植于腸道。ETEC可產生一種或幾種腸毒素，包括不耐熱腸毒素和耐熱腸毒素，通過影響腸細胞的功能，使水和電解質流向腸腔，從而導致水樣腹瀉。

在引起仔豬腹瀉的ETEC中，K88（F4）、K99（F5）、987P（F6）和F41陽性菌最常見，F165、CS1541、F42陽性菌較為少見。豬源性ETEC菌株常產生一種，但也可同時表達幾種菌毛，其組合可能K99+和F41+、K88+和987P+等。

上述病原菌引起的腹瀉通常與環境條件（如環境溫度太低、穿舍風、消毒不徹底等）和宿主因素的相互作用有關，只有食入大量攜帶毒力因子的大腸桿菌才有可能產生腹瀉。初乳中的非特異殺菌因子和特異抗體可以抑制致病性大腸桿菌在腸道的附著，所以產前未曾接觸過此類致病菌母豬的初乳中因沒有這些抗體，其仔豬就容易被感染。

3.2 仔豬白痢

該病的病原也是產腸毒素大腸桿菌，其粘附素和毒素等毒力因子特性以及血清型與仔豬黃痢的病原相似。在適宜的環境中，感染仔豬或隱性感染仔豬的ETEC可存活數周，被仔豬攝入而感染，不良環境衛生（如環境溫度太低、穿舍風、消毒不徹底）可促使該病的發生，而實行全進全出制和干凈、溫暖、干燥的環境則可以減少本病的發生。

3.3 斷奶仔豬腹瀉

斷奶仔豬腹瀉多發于4～12周齡仔豬，是由產vero細胞毒素大腸桿菌引起的傳染性腸毒血癥，仔豬斷奶后，由于斷奶應激，體內母源抗體的逐漸消失，消化道內環境的改變，以及飼養管理、營養條件、環境因素的忽然改變，導致機體的抵抗力下降，當易感仔豬感染病原性細菌后，細菌通過其自身的菌毛附著于小腸絨毛上，從而在小腸內定居，并開始大量生長和繁殖，在這過程中產生毒素并被吸收，從而引起一系列臨床癥狀并導致仔豬死亡。

產vero細胞毒素大腸桿菌的O血清型主要為0139，其次為0138和0141。病豬常出現一系列的神經癥狀，如共濟失調、驚厥和后肢癱瘓等典型癥狀；死亡剖檢可見皮下組織、腸系膜、胃大彎粘膜下層水腫等。該病發病率較低，但死亡率可高達90%以上，給養豬業造成了相當大的經濟損失。隨著近幾十年的深入研究，人們對水腫病的致病機理有了比較詳細的了解，明確了豬水腫病的發生與大腸桿菌的兩個主要毒力因子：F107（現稱F18ab）菌毛及類志賀毒素2變異體（Stx2e）密切相關。

4 討論

產腸毒素性大腸桿菌是仔豬大腸桿菌性腹瀉病的主要病原，常致1～7日齡和20日齡前后仔豬腹瀉，發病率高，傳染性強，粘附性菌毛和腸毒素是其主要的毒力因子。豬源腸毒素性大腸桿菌常具有K88、K99、F41、987P粘附性菌毛中的一種或幾種。本次實驗中我們僅在一例仔豬腹瀉的病料中檢測到987P菌毛，而HPI毒力島在5例中均檢出，說明導致5例仔豬腹瀉的大腸桿菌是攜帶HPI毒力島大腸桿菌。

毒力島是病原菌在進化過程中適應環境的變化而獲得的毒力基因。目前已經在人、兔和牛的腹瀉的致病大腸桿菌中發現了HPI毒力島的存在并與致病性密切相關。本次實驗也初步證明了這一點。

HPI在豬源大腸桿菌中有一定的分布頻率，因而闡明這些菌株HPI是否仍保留原有的鐵攝取功能及對大腸桿菌毒力的影響，明確HPI在大腸桿菌中是毒力島或僅是適應島，將對其深入了解大腸桿菌毒力變化和毒力的調控以及細菌毒力的進化具有重要意義。

實驗中檢測出一例菌株同時含有987P菌毛和HPI毒力島，兩者之間是否存在聯系還待進一步的研究。