Ludwig E.Hoelzle(德國(guó)霍恩海姆大學(xué) 教授)
豬附紅細(xì)胞體病診斷及防控
Ludwig E.Hoelzle(德國(guó)霍恩海姆大學(xué) 教授)
豬附紅細(xì)胞體病是由豬嗜血支原體(Mycoplasma suis)即豬附紅細(xì)胞體感染而引起的一種細(xì)菌性疾病。急性感染和慢性感染的癥狀有所不同。仔豬、臨產(chǎn)母豬和處于應(yīng)激狀態(tài)的育肥豬發(fā)生急性感染后,出現(xiàn)溶血性貧血,嚴(yán)重時(shí)危及生命。慢性感染主要表現(xiàn)為輕微貧血、繁殖障礙、免疫抑制,并易感染其他疾病?;疾∽胸i易出現(xiàn)貧血、輕度黃疸、瘦弱;育肥豬則生長(zhǎng)遲緩、易感染呼吸系統(tǒng)疾病和腸道疾??;母豬則出現(xiàn)繁殖周期紊亂等??傊毙愿腥竞吐愿腥径紩?huì)降低豬的生產(chǎn)性能,使抗生素的使用增加,給養(yǎng)豬生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在當(dāng)今的養(yǎng)殖環(huán)境下,豬附紅細(xì)胞體病還會(huì)產(chǎn)生人畜共患問(wèn)題。
豬附紅細(xì)胞體是一種直徑為0.3~3μm的多形細(xì)菌,基因呈環(huán)形雙鏈結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)豬附紅細(xì)胞體的兩個(gè)菌株(ki 3806和ilinois)進(jìn)行全基因組分析,發(fā)現(xiàn)其基因組可達(dá)到70萬(wàn)bp以上(圖1),而一般病毒的基因組在幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)bp之間,而RNA病毒的基因組更小,只有幾千bp。對(duì)其進(jìn)一步進(jìn)行功能分析,還發(fā)現(xiàn)了一些毒力因子:一是亮氨酰氨肽酶,它與附紅細(xì)胞體在紅細(xì)胞中的存活有關(guān);二是在金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌中發(fā)現(xiàn)的一種毒力調(diào)節(jié)因子CVFA;三是RNAP,即一種可以提高轉(zhuǎn)錄特異性的RNA聚合酶,該蛋白在B型鏈球菌屬中可以通過(guò)阻止吞噬作用的進(jìn)行從而引發(fā)敗血癥,附紅細(xì)胞體引起的敗血癥就可能因?yàn)镽NAP是其毒力因子;四是鉀吸收系統(tǒng)TrKa,在一種嗜鹽弧菌中曾發(fā)現(xiàn)其具有抗血清的作用,既然附紅細(xì)胞體生活在宿主血清中,這種毒力因子可能會(huì)提高其抗血清作用。
豬附紅細(xì)胞體主要寄生在紅細(xì)胞表面(圖2),使紅細(xì)胞發(fā)生變形甚至遭到破壞。與寄生蟲(chóng)的生長(zhǎng)類(lèi)似,附紅細(xì)胞體吸附在紅細(xì)胞表面,形成復(fù)合體。復(fù)合體含有兩種成分:一種是類(lèi)似于磷酸甘油醛脫氫酶的一類(lèi)蛋白即MSG,另一類(lèi)是α烯醇化酶。此復(fù)合體容易與后續(xù)感染的病原菌(如大腸桿菌)結(jié)合,促進(jìn)紅細(xì)胞裂解,使大腸桿菌變異體牢固地吸附在紅細(xì)胞上。
在德國(guó),約40.3%的豬場(chǎng)發(fā)生過(guò)豬附紅細(xì)胞體病,場(chǎng)內(nèi)豬只的陽(yáng)性檢出率可以達(dá)到13.9%。我國(guó)除了西藏以外,其他地區(qū)均發(fā)現(xiàn)過(guò)該病。2002年,國(guó)家流行病學(xué)中心檢測(cè)該病的發(fā)病率達(dá)到30%,死亡率為10%~20%。在德國(guó),采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)359份野豬樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)36份樣品為豬附紅細(xì)胞體陽(yáng)性,感染的豬附紅細(xì)胞體可以分為兩種類(lèi)型,一種是美國(guó)歐洲型illinois,一種是中國(guó)的廣東型。
截至目前,還未建立附紅細(xì)胞體的體外培養(yǎng)系統(tǒng)。在分類(lèi)學(xué)上,豬附紅細(xì)胞體與支原體類(lèi)似,將其在支原體培養(yǎng)基以及改良的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),雖然可以生長(zhǎng),但量沒(méi)有增加,有時(shí)反而會(huì)下降。在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn),豬附紅細(xì)胞體能在紅細(xì)胞中生長(zhǎng)是因?yàn)橄刃纬蓮?fù)合體,再轉(zhuǎn)移到紅細(xì)胞中。但豬附紅細(xì)胞體在培養(yǎng)基中無(wú)法形成復(fù)合體,因此無(wú)法進(jìn)行體外培養(yǎng)而獲得大量菌株,也就無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室診斷。臨床診斷主要依賴于顯微鏡檢測(cè),即將血細(xì)胞染色后在顯微鏡下進(jìn)行觀察,此種方法需要血液中附紅細(xì)胞體的含量大于105個(gè)/mL,因此檢測(cè)的特異性和靈敏度都較差。
分子技術(shù)檢測(cè)比較靈敏,尤其是基于rpoB基因和MSG蛋白的16s rDNA的PCR擴(kuò)增技術(shù),其檢測(cè)限可以低至10GE,特異性和靈敏性都較高,是一種診斷動(dòng)物感染附紅細(xì)胞體的有效方法。
豬感染附紅細(xì)胞體后在12周時(shí)IgG抗體濃度達(dá)到峰值(圖 3),因此可采用血清學(xué)方法 (如 ELISA)進(jìn)行診斷。ELISA有全細(xì)胞ELISA和重組ELISA兩種。全細(xì)胞ELISA需要從感染附紅細(xì)胞體的豬中純化出抗原,而這些抗原各個(gè)批次之間差異較大,且需要在特定的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。因此,全細(xì)胞ELISA不能在急性發(fā)病情況下使用,而且無(wú)法制定標(biāo)準(zhǔn)的血清學(xué)診斷程序,進(jìn)而無(wú)法對(duì)豬附紅細(xì)胞體病進(jìn)行定期診斷。大腸桿菌產(chǎn)生的重組蛋白HspA1和MSG1蛋白具有附紅細(xì)胞體抗原特性,用這兩種蛋白進(jìn)行重組ELISA反應(yīng),發(fā)現(xiàn)與全細(xì)胞ELISA相比,HspA1和MSG1重組ELISA的檢測(cè)靈敏性高于或等于全細(xì)胞ELISA(94.0%和100.0%vs.94.0%),而三者之間的特異性相當(dāng)(100.0%和94.0%vs 96.0%)。可見(jiàn),重組ELISA適用于定期檢測(cè)附紅細(xì)胞體病,以便進(jìn)行致病學(xué)研究和大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查。
該病可以采用疫苗免疫進(jìn)行防治。但疫苗技術(shù)現(xiàn)在還不成熟,即將MSG與大腸桿菌連接后,生產(chǎn)出亞單位疫苗注入豬的體內(nèi),雖然在一定程度上可以減輕貧血癥的發(fā)生,但豬并未得到完全保護(hù),易造成免疫失敗。
豬附紅細(xì)胞體在全世界都有分布,在野豬身上也能分離到,易造成貧血癥。該病具有人畜共患病的危險(xiǎn),通過(guò)血液污染產(chǎn)品進(jìn)行傳播。截至目前,不能用專(zhuān)門(mén)的宿主細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),PCR檢測(cè)具有高度的敏感性和特異性。在防治措施上,可以用MSG制成的亞單位疫苗進(jìn)行免疫,但不能提供完全的免疫保護(hù)。未來(lái)若能分析出豬附紅細(xì)胞體的完全蛋白質(zhì)序列,將有助于人類(lèi)發(fā)明更有效的檢測(cè)技術(shù),以便對(duì)該病進(jìn)行診斷和預(yù)防。