張維誼 王曉旭 沈莉萍 徐 鋒 寧 昆 齊新永
(上海市動物疫病預(yù)防控制中心,上海 201103)
2015年上海地區(qū)豬鏈球菌的檢測與分析
張維誼 王曉旭 沈莉萍 徐 鋒 寧 昆 齊新永
(上海市動物疫病預(yù)防控制中心,上海 201103)
對2015年上海地區(qū)豬屠宰場、豬養(yǎng)殖場、臨床病死豬開展豬鏈球菌的分離檢測,主要包括對豬唾液、豬鼻拭子、豬場空氣樣本、扁桃體、肺臟等共363份進(jìn)行細(xì)菌分離和PCR鑒定,共分離到豬鏈球菌43株,對這43株細(xì)菌開展mrp、orf2、s1y、gdh、gapdh、epf、fbps 7種主要毒力因子檢測,通過對病原的分析,了解上海地區(qū)豬鏈球菌病的疫情動態(tài)和趨勢,為防控豬鏈球菌病提供依據(jù)。
豬鏈球菌;檢測;分型;毒力因子
豬鏈球菌(Streptococcus suis)是革蘭氏陽性球菌,屬于鏈球菌屬馬鏈球菌獸疫亞種(Streptococcus equi subsp. equi),主要存在于豬扁桃體和鼻腔中,也存在于生殖道和消化道中,屬國家規(guī)定的二類動物疫病,也是一種重要的人畜共患病原菌。豬鏈球菌在全世界范圍內(nèi)廣泛存在,并且嚴(yán)重影響各國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。豬鏈球菌根據(jù)其多糖莢膜的抗原性差異,目前已發(fā)現(xiàn)有35個血清型(l~34型和1/2型)(陳經(jīng)雕,2008)[1],主要的毒力因子有谷氨酸脫氫酶(gdh)、溶菌酶釋放蛋白(mrp)、胞外因子(epf)、溶血素(sly)、纖連蛋白結(jié)合蛋白/纖連蛋白(fpbs)、毒力相關(guān)序列(orf2)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶。
本研究采用傳統(tǒng)的細(xì)菌分離培養(yǎng)與分子生物學(xué)PCR結(jié)合的鑒定技術(shù),對上海地區(qū)養(yǎng)殖場、屠宰場和臨床門診開展豬鏈球菌病的流行情況調(diào)查,并對病原進(jìn)行血清型分型和毒力因子檢測,旨在摸清上海地區(qū)豬鏈球菌病的疫情動態(tài)和趨勢,為防控豬鏈球菌病提供依據(jù)。
1.1 樣本
來自2015年上海地區(qū)豬養(yǎng)殖場、豬屠宰場和本中心畜禽臨床樣本,主要包括養(yǎng)殖場中小豬唾液樣本、豬鼻拭子樣本、環(huán)境樣本,生豬屠宰場肺臟、扁桃體和下頜淋巴結(jié)樣本以及門診中病/死豬內(nèi)臟樣本。
1.2 主要試劑和儀器設(shè)備
1.2.1 培養(yǎng)基、診斷試劑
Columbia血瓊脂基礎(chǔ),脫纖維羊血購自閔行區(qū)諸翟無菌動物血試劑供應(yīng)站,革蘭氏陽性細(xì)菌鑒定卡(GP)、引物由上海桑尼生物科技有限公司合成,Premix購自TaKaRa公司。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)菌株
豬鏈球菌標(biāo)準(zhǔn)株SS2 由德國吉森大學(xué)Baljer 教授惠贈。
1.2.3 儀器
全自動微生物生化鑒定系統(tǒng)(VITEK2-Compact)、普通PCR儀(BioRad PTC-200)。
2.1 樣本采集和處理
2.1.1 小豬唾液樣本:將滅菌棉繩捆綁在食槽,待小豬咬食棉繩10分鐘后,將棉繩中唾液擰至采樣袋。共采集2家豬場豬唾液樣品,36份樣品。吸取100ul唾液涂于培養(yǎng)基培養(yǎng)。
2.1.2 環(huán)境樣本:用空氣浮游菌采樣器對豬場空氣進(jìn)行樣品采集,空氣流量設(shè)為100cm3/S,采集3s,每棟豬舍采集2份標(biāo)本,共計(jì)32份樣品。對樣本直接進(jìn)行培養(yǎng)。
2.1.3 養(yǎng)殖場中豬鼻拭子樣本:用滅菌棉簽,伸入豬鼻腔內(nèi)深處,旋轉(zhuǎn)2圈,采集豬鼻拭樣本。每季度采集2個區(qū),每次2個豬場,每個場10份鼻拭。直接涂于培養(yǎng)基培養(yǎng)。
2.1.4 屠宰場內(nèi)臟樣本:無菌采集豬屠宰場肺臟、扁桃體和下頜淋巴結(jié)樣本于樣品袋內(nèi)。上下半年分4次采集3個豬屠宰場的140份樣品進(jìn)行豬鏈球菌分離。上半年肺臟、扁桃體和下頜淋巴結(jié)各20份,下半年采集肺臟、扁桃體各30份。用滅菌生理鹽水沖洗扁桃體和肺臟組織,無菌采取扁桃體和肺臟組織涂抹接種培養(yǎng)基培養(yǎng)。
2.1.5 病/死豬內(nèi)臟樣本:無菌采集死亡豬的肝、脾、肺、心、淋巴結(jié)、扁桃體等組織,腦膜炎病例還采集腦組織等樣品;對局部感染病例,無菌采集關(guān)節(jié)液及其周圍組織或局部膿液。
2.2 細(xì)菌分離培養(yǎng)
按要求將樣本涂抹接種于Columbia血平板(加入1μl/ml過濾除菌的NAD和5~10%脫纖維綿羊血),在5%CO2培養(yǎng)箱中經(jīng)36℃培養(yǎng)24~48h,對可疑菌落進(jìn)行革蘭氏染色鏡檢。挑取單個菌落接種于Columbia血平板進(jìn)行純培養(yǎng),觀察菌落特征,染色特點(diǎn)。
2.3 細(xì)菌鑒定
參照文獻(xiàn)[2]合成豬鏈球菌的引物,具體見表1。PCR反應(yīng)體系為25μl:premix 12.5μl,引物各0.5μl,ddH2O 8.5μl,模板2μl。反應(yīng)條件為:94℃預(yù)熱5 min;94℃30s,56℃30s,72℃1 min,擴(kuò)增30個循環(huán);72℃延伸10 min。
表1 豬鏈球菌二重PCR檢測引物
2.4 豬鏈球菌主要毒力因子檢測
參照李小軍等[2]建立的兩組多重PCR方法檢測mrp、orf2、sly、gdh、gapdh、epf、fbps 7種主要毒力因子。具體方法見參考文獻(xiàn)。
3.1 細(xì)菌分離鑒定
經(jīng)24h培養(yǎng),對α溶血、灰白色、濕潤、表面光滑、邊緣整齊、1mm大小菌落染色鏡檢,G+球菌,2~5個鏈,經(jīng)Columbia血平板24h純培養(yǎng),菌落提取DNA模板,進(jìn)行豬鏈球菌二重PCR檢測,共43份陽性。對豬鏈球菌PCR陽性菌株在VITEK2-Compact和VITEK MS上進(jìn)行鑒定,均為豬鏈球菌屬。
3.2 分離檢測結(jié)果
2015年從363樣本中共分離到57株豬源致病性鏈球菌,其中共鑒定出豬鏈球菌43株,總陽性率為11.85%,具體見如下數(shù)據(jù):
從36份豬唾液樣本分離到到6株,分離率為16.67%;從80份豬鼻拭中分離到16份豬鏈球菌,分離率為20%;從140份屠宰場內(nèi)臟樣本中分離出豬鏈球菌7株,分離率為8.75%,均來自上半年扁桃體內(nèi)臟,未從其他組織分離到豬鏈球菌;32份空氣樣品未檢測到豬鏈球菌。
2015年從75份臨床病例中分離到14例豬鏈球菌病臨床病例,從豬發(fā)病表現(xiàn)來看,臨床上關(guān)節(jié)炎型、敗血癥型、腦膜炎型分別占35.7%、28.6%、21.4%;14例豬鏈球菌病臨床病例多以混合感染為主,單純鏈球菌感染病例很少見(2,14.29%)。臨床常見的病例偽狂犬+豬鏈球菌(3,21.43%)豬藍(lán)耳病+豬鏈球菌(3,21.43%)。
3.3 豬鏈球菌主要毒力因子檢測結(jié)果
gdh、gapdhgdh、orf2 3種毒力因子大部分菌株都能檢出,gdh、gapdh這2種毒力因子的檢測率最高,達(dá)95.34%,orf2的檢出率其次,70.07%,50%菌株能檢出mrp、fbps,但epf、sly檢查率低,分別為39.53%、25.58%。
自20世紀(jì)50年代初期證實(shí)豬鏈球菌是豬腦膜腦炎、關(guān)節(jié)炎的主要病原以來,荷蘭、英國、美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭、巴西、丹麥、日本、中國(包括臺灣?。┑认群髨?bào)道了豬鏈球菌病。1998年-1999年夏季在我國江蘇省部分地區(qū)豬群中暴發(fā)流行并導(dǎo)致特定人群感染致死的也是豬鏈球菌,2005年又在四川爆發(fā)生豬因感染鏈球菌發(fā)病死亡的案例,可見豬鏈球菌不僅多畜牧業(yè)造成巨大危害,也對人類公共衛(wèi)生安全產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。本研究選擇豬鏈球菌有重要意義,從檢查結(jié)果看陽性率達(dá)11.85%,要重視豬鏈球菌病的防控。
豬鏈球菌的天然定植部位是上呼吸道,尤其扁桃體和鼻腔中,在本研究中分離率最高的是從豬養(yǎng)殖場的80份豬鼻拭中分離到16份豬鏈球菌,分離率為20%;而從140份屠宰場的扁桃體中分離出豬鏈球菌7株,分離率為8.75%,扁桃體分離率低于豬鼻拭的分離率。此外,在養(yǎng)殖場的空氣樣品未檢測到豬鏈球菌,這可能間接證明空氣中未含有豬鏈球菌。
豬鏈球菌培養(yǎng)條件要求嚴(yán)格,在室溫下僅少量存活,專門需要在體內(nèi)環(huán)境中生長[3],體外存活時間短,采集的樣品需要在沒有使用抗生素之前。目前沒有找到添加何種抗生素進(jìn)行豬鏈球菌增菌,直接進(jìn)行平板培養(yǎng),如果采集的樣品污染嚴(yán)重,分離更加困難,今后需加強(qiáng)對豬鏈球菌增菌培養(yǎng)的研究。
研究表明,豬鏈球菌致病性強(qiáng)弱與其毒力因子密切相關(guān)。其中mrp和epf是強(qiáng)毒株的標(biāo)志,sly為一種巰基活化類毒素,在菌體入侵和裂解細(xì)胞的過程發(fā)揮作用。其他獨(dú)立因子均與細(xì)菌的致病性有著密切的關(guān)系。研究中有50%菌株檢出mrp,39.53%的菌株檢出epf,說明有近4成的豬鏈球菌為強(qiáng)度株。
[1] 李小軍.上海地區(qū)豬鏈球菌致病性血清型及其毒力因子的流行病學(xué)調(diào)查[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[2] 趙德明,張仲秋,周向梅.豬病學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2014:800-801.
[3] 李鵬,何永聚,馮書章.豬鏈球菌2型新毒力相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J].中國生物制品學(xué)雜志,2011,24(3):362-365.
張維誼(1979—),女,碩士,高級獸醫(yī)師,一直從事動物疫病的檢測、監(jiān)測、診斷和技術(shù)推廣工作。
研究來源:滬農(nóng)青字(2014)第2-12 號和滬農(nóng)科攻字(2014)第7-3-3號