劉耀川等

摘要：豬鏈球菌病給養(yǎng)豬業(yè)帶來巨大損失，感染致病菌豬鏈球菌是最主要病因。對豬鏈球菌及毒力相關(guān)因子進(jìn)行了介紹，以期加深對豬鏈球菌病的認(rèn)識，并為該病的防控提供幫助。

關(guān)鍵詞：豬鏈球菌；毒力因子；致病因子

中圖分類號：S858.28 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1007-273X（2015）03-0007-02

豬鏈球菌可致各品系、年齡及性別的豬感染。尤以3～12周齡的仔豬最易感染。急性豬鏈球菌病以敗血癥為主要特征，在血液中能夠分離到大量病菌。慢性多呈散發(fā)，以呼吸困難及關(guān)節(jié)炎癥為主。該病全年均可發(fā)生，7～10月份易出現(xiàn)大規(guī)模流行且死亡率高，給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失[1]。本文對豬鏈球菌及其主要的毒力因子進(jìn)行了介紹，為該病防治及其致病機(jī)理研究提供參考。

1 豬鏈球菌

豬鏈球菌（Streptococcus suis）為革蘭氏陽性兼性厭氧菌，菌體為卵圓形或圓形，無芽孢及鞭毛，具有菌毛和莢膜。根據(jù)莢膜抗原將其分為35個(gè)血清型，即1-34型及1/2型。其中1、1/2、2、7、9及14型為引起豬鏈球菌病的主要血清型[2]。該菌抵抗力較強(qiáng)，可用1%來蘇兒或5%的漂白粉溶液將其殺滅。

2 豬鏈球菌毒力因子

根據(jù)細(xì)菌致病力不同將豬鏈球菌分為強(qiáng)毒株、弱毒株及無毒株。致病力強(qiáng)弱與毒力因子有關(guān)。毒力因子主要包括莢膜多糖（CPS）、胞外因子（EF）、甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）、溶血素（SLY）、溶菌酶釋放蛋白（MRP）、谷氨酸脫氫酶（GDH）、纖粘連蛋白結(jié)合蛋白（FBPS）、粘附素、IgG結(jié)合蛋白及毒力相關(guān)因子orf2等。

2.1 莢膜多糖（Capsular polysaccharide，CPS）

CPS具有抗吞噬功能，能夠保護(hù)細(xì)菌不被各種吞噬細(xì)胞所吞噬，其中包括鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、唾液酸及N2-乙酰葡萄糖胺。有試驗(yàn)表明，無莢膜多糖的豬鏈球菌完全無毒力，極易被吞噬細(xì)胞所吞噬。且當(dāng)莢膜多糖缺失時(shí)，菌體的疏水性增強(qiáng)，也更容易被吞噬細(xì)胞吞噬。各血清型豬鏈球菌的CPS編碼基因的同源性較低，目前只發(fā)現(xiàn)1和14型、2和1/2型、2和9型有部分CPS編碼基因同源性較高[3]。

2.2 溶血素（Suislysin，SLY）

豬鏈球菌在血液培養(yǎng)基上的溶血性較弱，其分泌的溶血素又稱豬溶素，屬于硫醇激活的毒力家族，其編碼基因在染色體中為單拷貝，編碼蛋白含有497個(gè)氨基酸，分子質(zhì)量為54 kD[4]。人紅細(xì)胞對其最為敏感，其次為馬、羊、牛、豬的紅細(xì)胞。通過對其側(cè)鏈氨基酸基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)修飾研究發(fā)現(xiàn)，色氨酸、組氨酸和精氨酸是該溶血素的必須基團(tuán)，對其溶血能力起決定性作用。

2.3 胞外因子（Extracellular proteinfacter，EF）

胞外因子的蛋白分子質(zhì)量為110 kD，存在于培養(yǎng)細(xì)菌的上清中，主要為1、2、1/2、14及15型菌株產(chǎn)生。胞外因子及胞外因子相關(guān)蛋白存在部分重復(fù)區(qū)，其數(shù)量和排列情況均不相同，部分重復(fù)區(qū)域的氨基酸序列具有較高的保守性[5]，而其他的重復(fù)區(qū)的變異性較大。重復(fù)區(qū)較高的變異性可能是細(xì)菌逃避宿主免疫系統(tǒng)的機(jī)制之一。

2.4 溶菌酶釋放蛋白（Muramidase-released protein，MRP）

MRP又稱類M蛋白，僅存在于細(xì)胞表面，其編碼基因MRP包括3 468 bp的開放閱讀框，2型菌株所產(chǎn)蛋白分子質(zhì)量為136 kD，1型菌株MRP蛋白分子質(zhì)量約為120 kD。其前端的47個(gè)氨基酸具有明顯信號肽特征。該蛋白為線形表面大分子，一端能夠錨定于細(xì)胞壁，另一端能夠向外部伸展，其與細(xì)菌的粘附性有關(guān)。同時(shí)試驗(yàn)證明MRP能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，凋亡率為18%[6]。研究表明，半乳糖可以作為MRP的拮抗劑。用半乳糖對MRP進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)菌體完全失去黏附力。

2.5 谷氨酸脫氫酶（Glutamate dehydrogenase，GDH）

在豬鏈球菌中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)45 kD的蛋白，通過對其編碼基因DraI進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn)，該蛋白與其他物種中的谷氨酸脫氫酶蛋白的同源率極高，并具有典型的功能區(qū)，因此將該蛋白命名為豬鏈球菌GDH。其在SS2內(nèi)為保守蛋白，在其他豬鏈球菌分離株中也有較高的免疫原性。核酸序列分析發(fā)現(xiàn)，該基因包含一個(gè)開放閱讀框，能夠編碼分子質(zhì)量為48.8 kD，含448個(gè)氨基酸殘基的蛋白[7]。該蛋白分布于豬鏈球菌表面，使用全菌對動(dòng)物進(jìn)行免疫后，能夠得到很高的抗體滴度。豬鏈球菌GDH蛋白具有免疫原性，且有較高的保守性，因此根據(jù)其基因設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR檢測，可將豬鏈球菌與其他鏈球菌進(jìn)行分離。

2.6 纖粘連蛋白結(jié)合蛋白（Fibronectin-bining protein，F(xiàn)BPS）

FBPS與細(xì)菌定植能力有關(guān)，對細(xì)菌的致病性有決定性的影響。據(jù)報(bào)道，該類蛋白能夠與人的血纖維原蛋白及纖粘連蛋白結(jié)合。通過對FBPS缺失菌株的研究發(fā)現(xiàn)，缺失株的致病力大大減弱。但FBPS在不同靶器官中的致病能力也不盡相同，如在關(guān)節(jié)及CNS中，F(xiàn)BPS對定植的影響較大，缺失株不能夠引起機(jī)體感染。而在扁桃腺中，F(xiàn)BPS對定植的影響較小，缺失株與正常株的定植能力無區(qū)別。FBPS是一種無錨結(jié)構(gòu)的粘附素，能夠與纖連蛋白結(jié)合。其N端87-165aa位置的結(jié)構(gòu)為具有纖連蛋白結(jié)合能力的線性活性單位。FBPS廣泛分布于豬鏈球菌各個(gè)血清型中（除32及34型）[8]，因此具有作為交叉保護(hù)疫苗的潛力。

2.7 甘油醛-3-磷酸脫氫酶（Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）

GAPDH為39 kD的表面單位，與鏈球菌屬的表面脫氫酶具有95.6%的同源性。該蛋白通常存在于細(xì)胞的胞漿中，少量存在于細(xì)胞壁。GAPDH與細(xì)菌對宿主細(xì)胞的粘附力有關(guān)，該蛋白的缺失株對宿主細(xì)胞的粘附能力明顯降低。同時(shí)GAPDH也與豬鏈球菌與宿主細(xì)胞間的信號傳導(dǎo)有關(guān)[9]。

2.8 粘附素

粘附素與豬鏈球菌的毒力有關(guān)，其主要包含3種，第1種存在于所有豬鏈球菌中，分子質(zhì)量為18 kD，純化后具有較高的免疫原性且能夠抑制機(jī)體對細(xì)胞的殺滅能力。第2種能夠與白蛋白結(jié)合，在感染時(shí)能夠增強(qiáng)細(xì)菌毒力，但對細(xì)菌的毒力不起決定性作用。第3種為分子質(zhì)量為60 kD的熱休克蛋白，該蛋白為一種普遍存在于豬鏈球菌中的抗原，呈細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)，直徑約為4 nm[10]，存在于菌體細(xì)胞表面及細(xì)菌培養(yǎng)液中。

2.9 IgG結(jié)合蛋白

豬鏈球菌IgG結(jié)合蛋白能夠與人和豬的IgG-Fc端結(jié)合，其與IgG的結(jié)合能力低于蛋白A和蛋白G，但能與蛋白A及蛋白G競爭結(jié)合IgG。豬鏈球菌IgG結(jié)合蛋白能夠與雞的IgG發(fā)生特異性結(jié)合[5]，其他種屬的IgG則不能。豬鏈球菌IgG結(jié)合蛋白中，分子質(zhì)量為44 kD的蛋白為重要的毒力因子，高致病性菌株缺失編碼該蛋白的基因后喪失致病力。

2.10 毒力相關(guān)因子orf2

在豬鏈球菌中發(fā)現(xiàn)的毒力相關(guān)序列V10中，包含兩個(gè)完整閱讀框及兩個(gè)不完整的閱讀框，命名為orf1-orf4，其中orf1、orf3及orf4與已知其他基因有同源性，orf2則為一個(gè)新的致病性相關(guān)閱讀框[9]，其功能尚未可知，推測為毒力基因。針對orf2設(shè)計(jì)引物檢測發(fā)現(xiàn)，該閱讀框在豬鏈球菌中普遍存在[10]。

3 小結(jié)

豬鏈球菌病給養(yǎng)豬業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失，對其進(jìn)行有效防控已然成為當(dāng)務(wù)之急。通過對其致病菌豬鏈球菌的特點(diǎn)及毒力因子的深入了解，能夠?yàn)樵摬〉姆揽亍⒅委熖峁├碚摶A(chǔ)。并為針對其毒力因子生產(chǎn)適當(dāng)?shù)囊呙缑庖唛_辟新的思路。

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