鄭慧娟，潘志明，焦新安

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德爾卑沙門菌的研究進(jìn)展

鄭慧娟，潘志明，焦新安

德爾卑沙門菌是重要的人獸共患病原菌，可引起人食物中毒和敗血癥等癥狀，而且對(duì)牲畜的繁殖及健康帶來嚴(yán)重威脅。本文就德爾卑沙門菌的流行現(xiàn)狀、基因組學(xué)及致病機(jī)制等方面的研究進(jìn)行總結(jié)，以期為該菌的防治提供指導(dǎo)。

德爾卑沙門菌；流行現(xiàn)狀；基因組學(xué)；致病機(jī)制

Funded by the National Key Research and Development Program Special Project (No.2016YFD0501607), Agroscientific Research in the Public Interest (No.201403054), the National Natural Science Foundation of China (Nos. 31320103907 and 31230070), the Research and Development Program of Jiangsu (BE2015343), the "six Talent Peaks Program" of Jiangsu Province (No.NY-028), the Yangzhou University Science and Technology Innovation Team, the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD)

沙門菌是引起世界范圍內(nèi)人類食源性疾病的首要因素[1]。絕大多數(shù)沙門菌對(duì)人和動(dòng)物有致病性，具有重要的公共衛(wèi)生意義[2]。近年來在豬肉生產(chǎn)鏈中德爾卑沙門菌的分離率逐漸趨于首位，其在健康人群的攜帶率也位于前列。本文綜述了德爾卑沙門菌在流行現(xiàn)狀、基因組學(xué)和致病機(jī)制等方面的研究進(jìn)展，以期為德爾卑沙門菌的防治提供理論依據(jù)。

1 德爾卑沙門菌流行現(xiàn)狀

1.1 流行病學(xué)調(diào)查 生豬屠宰場及豬肉的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，德爾卑沙門菌已成為優(yōu)勢血清型之一[3-5]。德爾卑沙門菌是1923年P(guān)eckham在引起食物中毒的豬肉餅中首次分離到的[6]。它在1923-1944年間引起英格蘭和威爾士11起暴發(fā)性的食物中毒，1946年澳大利亞的一家醫(yī)院也暴發(fā)了由德爾卑沙門菌引起的嬰兒腹瀉，其中68個(gè)嬰兒發(fā)病，10例死亡[7]。美國每年約有上百萬人因食用沙門菌污染的食品而引起腸熱癥、胃腸炎和敗血癥等疾病[8]。德爾卑沙門菌主要在豬肉中分離到[9]，沙門菌污染的豬肉是導(dǎo)致人感染沙門菌的第二大來源，歐洲26個(gè)國家豬源沙門菌的主要血清型分別是鼠傷寒沙門菌、德爾卑沙門菌和腸炎沙門菌，而且德爾卑沙門菌分離率有超越鼠傷寒沙門菌的趨勢[10]。在2006-2007年間，歐盟對(duì)其25個(gè)成員國及挪威生豬屠宰場淋巴結(jié)樣品及13個(gè)成員國生豬屠宰場豬胴體擦拭樣品沙門菌的污染狀況進(jìn)行流行病學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)沙門菌污染率分別為10.3%和8.3%；淋巴結(jié)樣品沙門菌分離株血清型中，德爾卑沙門菌分離率為24.3%，位居第二；而胴體來源沙門菌2個(gè)主要血清型分別為鼠傷寒沙門菌占49.4%，德爾卑沙門菌占24.3%[11]。近年來，德爾卑沙門菌引起的沙門菌病逐漸上升[12]，這不僅對(duì)人的健康造成了嚴(yán)重的威脅，同時(shí)影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以應(yīng)該引起人們對(duì)德爾卑沙門菌的重視。

在我國德爾卑沙門菌也逐漸成為最優(yōu)勢血清型。李昱辰等[13]和蔡銀強(qiáng)等[14]對(duì)江蘇省屠宰場及農(nóng)貿(mào)市場豬肉樣品沙門菌的污染情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)德爾卑沙門菌的分離率均占首位。1990年山東一家醫(yī)院內(nèi)暴發(fā)了由德爾卑沙門菌引起的嬰幼兒腹瀉，其中有3名患者并發(fā)敗血癥[15]。2006年通過對(duì)武漢同濟(jì)醫(yī)院0～3歲孩子的3 746份門診腹瀉樣本沙門菌的分離鑒定發(fā)現(xiàn)，德爾卑沙門菌的分離率占首位[16]。從這些數(shù)據(jù)可以看出德爾卑沙門菌在國內(nèi)食品中流行比較嚴(yán)重，尤其是豬肉樣品，而中國作為豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)德爾卑沙門菌的監(jiān)測。目前，發(fā)達(dá)國家正逐步建立食源性致病菌監(jiān)測網(wǎng)和同源性分析網(wǎng)等來應(yīng)對(duì)食源性疾病的暴發(fā)和新病原菌的出現(xiàn)，世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)于2000年建立了全球沙門菌監(jiān)測網(wǎng)(World Health Organization Global Salmonella Survey, WHO GSS)[17]。

1.2 分子流行病學(xué)研究 多位點(diǎn)序列分型(Multilocus sequence typing, MLST)通過對(duì)細(xì)菌多個(gè)管家基因核酸序列的測定從而對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分型，此分型方法操作簡單，重復(fù)性好[18]，而且Sukhnanand等[19]研究發(fā)現(xiàn)沙門菌ST型與其血清型之間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以對(duì)沙門菌血清型進(jìn)行預(yù)測。通過查閱沙門菌MLST數(shù)據(jù)庫 (http://mlst.warwick.ac.uk/mlst/dbs/Senterica/Get

TableInfo_html)發(fā)現(xiàn)德爾卑沙門菌一共有13種ST型，分別為ST15、ST39、ST40、ST71、ST72、ST678、ST682、ST683、ST695、ST774、ST813、ST1326、ST1585，而ST40沙門菌大多分離于豬及豬肉中，與此同時(shí)引起了大量的人沙門菌病。而目前我國主要有ST40和ST71兩種ST型，其中以ST40為主，而ST71在近幾年才開始出現(xiàn)[13-14]。在國外德爾卑沙門菌ST型種類比較豐富，比如丹麥德爾卑沙門菌ST型有6種，分別為ST39、ST40、ST71、ST678、ST682、ST683[20]，在德國德爾卑沙門菌ST型有5種，ST39、ST40、ST71、ST682、ST774，其中ST39是分離率最高的一種ST型，而ST774是新發(fā)現(xiàn)的一種ST型[21]。從以上數(shù)據(jù)可以看出德爾卑沙門菌ST型比較豐富，但是由于管家基因相對(duì)比較保守，其在區(qū)分高度關(guān)聯(lián)的菌株時(shí)仍存在一定的局限性，無法區(qū)分各ST型之間的親緣關(guān)系，因此需要分辨力更高的分型方法。

2 德爾卑沙門菌基因組學(xué)研究

根據(jù)GenBank公布的序列，目前已有12株德爾卑沙門菌完成了基因組測序，這推動(dòng)了德爾卑沙門菌基因組的研究，加深了對(duì)其致病機(jī)理的認(rèn)識(shí)，為德爾卑沙門菌的防控研究奠定了基礎(chǔ)。德爾卑沙門菌主要在豬和豬肉上分離到，這是否說明德爾卑沙門菌對(duì)豬有宿主適應(yīng)性還有待研究。Hayward等[22]對(duì)兩株豬源德爾卑沙門菌D1、D2進(jìn)行全基因組測序,通過序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)德爾卑沙門菌基因組中存在一個(gè)新的毒力島(SPI-23)，長37 Kb，42個(gè)開放閱讀框，除此之外德爾卑沙門菌的SPI-2, SPI-4與豬霍亂沙門菌SC-B67在基因組序列上完全一致，而SPI-18與傷寒沙門菌CT-18在基因組序列上完全一致。但是德爾卑沙門菌基因組中缺失10個(gè)毒力島(SPI-7, SPI-8, SPI-10, SPI-15, SPI-16, SPI-17, SPI-19, SPI-20, SPI-21, SPI-22)。

細(xì)菌質(zhì)粒是獨(dú)立存在于細(xì)菌染色體DNA之外的遺傳物質(zhì)，其具有可獨(dú)立復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的能力，而且質(zhì)粒攜帶的基因與宿主菌的表型密切相關(guān)[23]。耐藥質(zhì)粒在選擇性壓力下可以發(fā)生水平轉(zhuǎn)移[24]。在德爾卑沙門菌基因組上存在IncL和ColE1兩個(gè)耐β-內(nèi)酰胺類抗生素質(zhì)粒[25-26]，Anne Bleicher等[27]研究發(fā)現(xiàn)了德爾卑沙門菌4個(gè)新質(zhì)粒(pSD4.0, pSD4.6, pSD5.6, pSD107)，而且其基因組上存在的大質(zhì)粒與小質(zhì)粒間可以發(fā)生穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移。但是目前有關(guān)德爾卑沙門菌質(zhì)粒的數(shù)據(jù)相對(duì)較少，還有許多未知問題有待研究。

3 德爾卑沙門菌致病機(jī)制研究

沙門菌的致病性與入侵非吞噬細(xì)胞的能力、在胞內(nèi)存活的能力、以及在吞噬細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和增殖的能力有關(guān)[28]。通過德爾卑沙門菌感染小鼠模型發(fā)現(xiàn)其是低毒力菌株，口服低于2×108CFU(Colony Forming Units)對(duì)小鼠是不致死的，腹腔注射量為5×106CFU(Colony Forming Units)時(shí)死亡率為40%。德爾卑沙門菌不僅可在小鼠糞便和尿液中存在5個(gè)月之久，而且其在多個(gè)臟器內(nèi)都可分離到，如心臟、脾臟，小腸、膀胱等[7]。德爾卑沙門菌也可引起豬的長程感染，并且在多個(gè)臟器內(nèi)長期定植，如扁桃體、回盲淋巴結(jié)、脾臟、空腸、結(jié)腸、盲腸等，這可導(dǎo)致生豬屠宰時(shí)對(duì)豬肉的污染，所以其在豬肉中的分離率居高不下。細(xì)菌引起的免疫應(yīng)答反應(yīng)較弱，這也許是機(jī)體無法將其快速清除的一個(gè)原因[29]。德爾卑沙門菌SPI-23上的potR基因在德爾卑沙門菌對(duì)IPEC-J2細(xì)胞的黏附和侵襲有著重要的作用，缺失potR基因后，細(xì)菌對(duì)IPEC-J2細(xì)胞的黏附率和侵襲率顯著下降。當(dāng)細(xì)菌侵襲豬的空腸上皮細(xì)胞時(shí)SPI-23上有9個(gè)基因的表達(dá)量會(huì)上調(diào)(potR,chlR,docB,genE,shaU,dumE,sadZ,tinY,talN)，由此可看出這些基因與德爾卑沙門菌的致病性密切相關(guān)[9]。德爾卑沙門菌感染豬時(shí)往往不會(huì)引起明顯的臨床癥狀，豬只是長程帶菌成為傳染源，危害整個(gè)群體，而且如果豬群感染其它高致病性病原菌時(shí)，其可引起繼發(fā)感染，導(dǎo)致豬的死亡率增加。由于這些低毒力菌株不會(huì)引起明顯的臨床癥狀，容易被忽視，所以對(duì)食品安全的威脅會(huì)更嚴(yán)重。

4 展 望

目前對(duì)德爾卑沙門菌的研究數(shù)據(jù)還較少，而且細(xì)菌在哺乳動(dòng)物模型中的致病機(jī)制的相關(guān)信息有限，所以這給防治帶來一定的困難。慶幸的是，現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)對(duì)德爾卑沙門菌重視起來，全基因組數(shù)據(jù)也逐漸增多，相信在不久的將來，有關(guān)德爾卑沙門菌的致病機(jī)理、免疫應(yīng)答以及分子流行病學(xué)等方面的研究會(huì)取得重大突破。

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Research progress onSalmonellaDerby

ZHENG Hui-juan, PAN Zhi-ming, JIAO Xin-an

(JiangsuKeyLaboratoryofZoonosis,JiangsuCo-innovationCenterforPreventionandControlofImportantAnimalInfectiousDiseasesandZoonoses,JiangsuYangzhou,China,JointInternationalResearchLaboratoryofAgricultureandAgri-productSafetyoftheMinistryofEducation,Yangzhou,Jiangsu,China,KeyLaboratoryofPreventionandControlofBiologicalHazardFactors(AnimalOrigin)forAgrifoodSafetyandQuality,MinistryofAgricultureofChina,YangzhouUniversity,Yangzhou, 225009China)

SalmonellaDerby is recognized as a major human food-borne pathogen causing food poisoning, septicaemia and other symptoms. Meanwhile, it can represent a severe threat to livestock breeding and health. The objective of this review is to summarize novel research progress on epidemic, genomics, pathogenic mechanism ofSalmonellaDerby for provide reference to related research.

SalmonellaDerby; epidemic; genomics; pathogenic mechanism

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(No.2016YFD0501607)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(No.201403054)；國家自然科學(xué)基金(No.31320103907,No.31230070)；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(No.BE2015343)；江蘇省第九批"六大人才高峰"高層次人才項(xiàng)目(No.NY-028)；揚(yáng)州大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目聯(lián)合資助

潘志明，Email:zmpan@yzu.edu.cn

江蘇省人獸共患病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省動(dòng)物重要疫病與人獸共患病防控協(xié)同創(chuàng)新中心/農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全生物性危害因子(動(dòng)物源)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

10.3969/j.issn.1002-2694.2017.07.013

R378.2

A

1002-2694(2017)07-0642-04

2016-04-14 編輯：張智芳