豬鏈球菌病及其疫苗研究進展

文│毛鵬飛 （山東省博興縣畜牧獸醫服務中心）

豬鏈球菌病是豬場常見的細菌性傳染病，其病原菌——豬鏈球菌是一種人畜共患致病性病原菌，全世界已有30多個國家共報告過超過1600例人感染病例，但這樣的數字可能是被低估的，因為許多病例可能被誤診而未被報告。豬鏈球菌病在1998年江蘇地區和2005年四川資陽地區流行病期間造成人死亡病例。

豬鏈球菌根據細菌莢膜抗原的不同可被分為33個血清型，分別為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型的基因與其他血清型不同，被定義為副豬鏈球菌（Streptococcus parasuis）。對豬致病的血清型包括1、2、3、7、9、14、22和1/2型，按照臨床病理流行率可知最常被分離出的血清型依次為2型、9型和3型。9型多是在歐洲感染豬病例中被分離出來的。其中2型（Streptococcus suis 2，SS2）致病力最強，引起豬鏈球菌病的最主要病原就是SS2，其還可以通過傷口和呼吸道等途徑感染人，SS2引起的豬鏈球菌病幾乎所有養豬國家均有報道，經濟損失和公共衛生影響巨大。

由于規模化養殖模式下飼養密度大、豬只抗逆性差、豬場生物安全防控不合規、病原變異和病原耐藥性嚴重等原因，豬鏈球菌病在臨床上易發生且很容易和其他幾種疾病混合感染、繼發感染，因此需要對豬鏈球菌病的發病機制、鑒定方法和現有的疫苗進展進行綜述，這對該傳染病的防控和豬場安全生產具有積極意義。

一、發病機制

仔豬可能通過垂直傳播感染，即通過母豬的菌群微生物感染，或者通過與豬群其他成員的接觸進行水平傳播。豬鏈球菌能夠在糞便、灰塵和水中長期存活。蒼蠅可以攜帶這種細菌，經蒼蠅攜帶的細菌能持續感染5天以上，因此蒼蠅被認為是豬鏈球菌感染的重要媒介。豬鏈球菌還可通過氣溶膠傳播。人感染的途徑可能是飼養者通過呼吸道被感染，也可能通過傷口接觸受感染的動物或受污染的肉類。或食用未煮熟的感染豬肉，因為病原菌可以定植并穿過消化系統的上皮屏障。

豬鏈球菌結構及致病機制極其復雜，以研究最多的SS2為代表。SS2的莢膜多糖、細胞外因子、反轉錄調節因子，胞壁糖化蛋白、溶血素、粘附素、豬鏈球菌類細菌素抑制物、纖維連接蛋白結合蛋白和谷氨酸脫氫酶在該病原菌的發病機制中起著重要作用。豬鏈球菌的感染步驟主要是：

豬鏈球菌表達幾種蛋白質因子，粘附到細胞或細胞外基質成分（如纖維連接蛋白），從而在宿主身上定殖。莢膜多糖能夠保護細菌不被宿主免疫系統吞噬和清除。

一旦病原菌在宿主中存活，就能通過溶血素溶解上皮細胞進行血液傳播。溶血素并不是豬鏈球菌穿過上皮細胞傳播的惟一因素，其他機制尚未被研究清楚。一旦進入血液，豬鏈球菌必須逃離或抵抗宿主的免疫系統才能持續感染。多糖莢膜在這一階段起著重要作用，因為它保護細菌免受中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞的吞噬，還幫助細菌在細胞內存活。豬鏈球菌還可以粘附在單核細胞表面，以逃避免疫系統。豬鏈球菌菌株產生H結合蛋白，它能幫助豬鏈球菌抵抗免疫系統的吞噬作用。

豬鏈球菌的多種成分可觸發宿主的促炎反應，促炎反應被過度激活可能引發感染性休克。這種反應可以增加血腦屏障的通透性，誘發腦膜炎，在此過程中豬鏈球菌向大腦移動。

病原菌穿過血腦屏障，侵入中樞神經系統，導致被感染豬和人的腦膜炎。豬鏈球菌感染的嚴重臨床癥狀之一是發展為腦膜炎，并伴有永久性后遺癥，如聽力損失。華中農業大學研究發現豬鏈球菌產生的透明質酸酶能夠與血管生成素抑制劑結合，觸發宿主體內血管生成素的激活，導致血管通透性增加，從而幫助豬鏈球菌穿過血腦屏障。

二、鑒定方法

由豬鏈球菌引起的豬鏈球菌病不可預測，發病快速，病程嚴重，因此對該病的及時診斷和提前干預十分重要。

1.臨床檢查和病理剖檢。檢查眼結膜、鼻黏膜、陰道黏膜等是否潮紅和發紺，檢查皮膚顏色是否有紫紅、蒼白等狀況，檢查糞尿顏色、糞便形狀，檢查呼吸頻率、心率和直腸溫度等。

檢查體表淋巴結有無出血、腫大、化膿及壞死等，檢查腹腔、胸腔有無積液，檢查腦膜出血、腦水腫等。

2.常規細菌培養方法。從受感染動物的典型病變器官中分離出細菌，通過細菌形態、細菌培養和細菌生化特性對豬鏈球菌進行初步鑒定。含有慶大霉素、結晶紫、萘啶酸和5%脫蛋白牛血的胰蛋白酶大豆瓊脂培養豬鏈球菌。菌落呈針尖大小，圓形，露珠狀，半透明，革蘭氏染色顯示革蘭氏陽性球菌呈單或雙排列，并伴有少量短鏈。不同類型豬鏈球菌的生化檢測結果差異很大，細菌的形態和培養特征很難分型，需要其他檢測方法才能準確鑒定。

3.免疫學方法。免疫分析技術利用抗原和抗體之間的高度特異性結合特性，根據這種結合引起的特異性反應進行定量或定性檢測。現代免疫學技術已經實現了高度靈敏和快速高通量的診斷檢測，并通過引入酶催化反應、熒光或同位素標記作為特異性標記，發展成為多種免疫分析方法。

酶聯免疫吸附試驗（ELISA）基于免疫分析技術，利用酶催化反應增強特異性抗原抗體反應的敏感性，適用于豬鏈球菌感染的大規模現場診斷，現已發展出多種新型ELISA技術，成熟的商業試劑盒應用廣泛。膠體金免疫層析法（GICA）操作方便，結果明確，無需復雜的操作、技術和專用設備。免疫熒光法，操作簡單，靈敏度和特異性高，納米技術的發展為免疫熒光分析帶來了新的機遇，被認為是病原體分析最有前景的分析技術。表面增強拉曼散射光譜（SERS），臨床應用潛力巨大。免疫磁珠分離（IMS）利用抗原和抗體的特異性反應以及磁珠的磁響應進行分離和富集的技術，具有特異性強、靈敏度高、分離速度快的特點，可以消除基質干擾，富集復雜樣本中的目標檢測對象。免疫傳感器最終將特異性結合或化學變化轉換為輸出信號，不受干擾，分為電化學免疫傳感器、質量檢測免疫傳感器、光學免疫傳感器和熱量測定傳感器。

4.分子檢測。聚合酶鏈式反應（PCR）技術，開發血清型特異性PCR檢測方法，用于快速、靈敏地檢測多個血清型的豬鏈球菌。多重引物PCR，是在傳統PCR基礎上發展起來的一種PCR擴增技術，采用多對特異性引物在PCR系統中同時擴增不同的DNA片段，大大提高了檢測效率。熒光定量PCR，不僅具有傳統PCR擴增效率高的特點，而且具有光譜技術的高特異性、高靈敏度和高精度的特點，而且熒光定量PCR可以區分是當前感染和先前感染，這是免疫學分析無法做到的一個方面。環介導等溫擴增（LAMP）、DNA芯片和脈沖場凝膠電泳等技術也被廣為應用。

三、疫苗進展

豬鏈球菌病防控最關鍵是要注重生物安全，注重消毒、營養平衡和飼養管理，但疫苗的研發是最受期待的防控措施。由于豬鏈球菌也是一種人畜共患病，因此活疫苗的安全性是一個重要的公共衛生問題，引入活疫苗的風險尚未完全確定，需要進一步研究。在減毒活疫苗的免疫研究中，動物模型、劑量、注射次數和其他參數各不相同，因此很難進行直接比較。不能完全排除豬中的減毒菌株在人類中未完全減毒的可能性。感染豬群多是感染了多種豬鏈球菌菌株或血清型的，需要疫苗提供強烈交叉保護，以充分控制感染。亞單位疫苗夠抵抗異源血清型菌株的感染，亞單位疫苗也是當前研究的熱點。