劉奎昊,李焱,李超,趙君,孟凡亮,劉思當(dāng)*,李寧
山東省某規(guī)模化豬場(chǎng)豬胸膜肺炎綜合診斷
劉奎昊1?,李焱1?,李超2,趙君1,孟凡亮1,劉思當(dāng)1*,李寧1
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院/山東省動(dòng)物生物工程與疾病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)/山東省畜禽疫病防制工程技術(shù)研究中心,山東 泰安 271018;2.山東省夏津縣行政審批服務(wù)局,山東 夏津)
本研究對(duì)泰安某規(guī)?;i場(chǎng)育肥豬的病死豬進(jìn)行了病理剖檢觀察、病理組織學(xué)檢查和病原檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),病豬心包擴(kuò)張,腔內(nèi)充滿(mǎn)漿液纖維素性滲出物,肺胸膜表面有纖維素滲出,肺膈葉暗紅色實(shí)變,病理組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)肺呈卡他性纖維素性出血性肺炎病變,肺組織內(nèi)可見(jiàn)藍(lán)染球桿菌。PCR檢測(cè)僅豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌呈陽(yáng)性,通過(guò)細(xì)菌分離和16S rDNA測(cè)序進(jìn)一步證實(shí)該菌為豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌,遺傳進(jìn)化分析顯示其與目前我國(guó)豬場(chǎng)中流行的豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌株的遺傳關(guān)系較近,未見(jiàn)明顯變異。
豬傳染性胸膜肺炎;放線(xiàn)桿菌;分離鑒定;遺傳變異
豬傳染性胸膜肺炎(porcine infectious pleuro-pneumonia)是由胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌(APP)引起的一種高度傳染性呼吸道疾病,在世界范圍內(nèi)廣泛流行,對(duì)養(yǎng)豬業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失。各年齡段、性別的豬對(duì)APP均易感,但以3月齡左右的育肥豬發(fā)病率較高。豬感染APP后主要表現(xiàn)為高熱、呼吸困難、咳嗽、拒食和突然死亡。病死豬剖檢病變主要局限于胸腔,可見(jiàn)特征性的纖維素性、壞死性和出血性肺炎以及纖維素性胸膜炎[1]。
我國(guó)1987年首次發(fā)現(xiàn)APP。該菌血清型眾多,在我國(guó)流行較為復(fù)雜。2018年,新疆地區(qū)暴發(fā)了以血清5型為主的豬傳染性胸膜肺炎[2]。近期,河南省洛陽(yáng)市出現(xiàn)以血清5型為主的豬傳染性胸膜肺炎[3],皖西地區(qū)某規(guī)?;i場(chǎng)分離的菌株則是血清7型[4]。整體上,我國(guó)主要以血清1、2、3、5和7型流行較為普遍[5]。
近期,山東省某規(guī)模化豬場(chǎng)暴發(fā)呼吸道疾病,病死率較高。為確診該病,對(duì)該豬場(chǎng)發(fā)病豬進(jìn)行了常規(guī)病理剖檢、常見(jiàn)病原的PCR檢測(cè),以及細(xì)菌分離鑒定和測(cè)序分析,最終鑒定引起該豬場(chǎng)疫情的病原為APP。本次診斷對(duì)豬傳染性胸膜肺炎的診斷和防治有一定的借鑒意義。
1.1.1 主要試驗(yàn)材料 核酸提取試劑盒(Easypure Viral DNA/RNA Kit)、克隆試劑盒(pEASY-T1 Simlie)均購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)有限公司;膠回收試劑盒(Biospin Gel Extraction Kit)購(gòu)自杭州博日科技有限公司;瓊脂糖粉購(gòu)自Sigma公司;煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、血瓊脂培養(yǎng)基、普通酶、DL 2 000 DNA Marker購(gòu)自寶生物工程(大連)有限公司。
1.1.2 發(fā)病情況 2019年3月,山東省某規(guī)?;i場(chǎng)90 kg左右的育肥豬出現(xiàn)精神沉郁、體溫上升、咳嗽、氣喘、呼吸困難和耳朵發(fā)紫等癥狀,發(fā)病嚴(yán)重豬出現(xiàn)死亡。該養(yǎng)殖場(chǎng)共有商品肉豬2 000頭,發(fā)病率為約10 %,83頭發(fā)病嚴(yán)重的豬死亡。
1.2.1 病理剖檢及組織病理學(xué)檢測(cè) 對(duì)病死豬進(jìn)行病理剖檢,觀察記錄病豬各臟器病理變化。采取病豬的肺、脾和腎等組織樣品,于10 % 福爾馬林溶液固定,按照常規(guī)方法制作石蠟切片,經(jīng)HE染色后鏡檢組織病理學(xué)變化。
1.2.2 細(xì)菌分離鑒定 使用高溫滅菌接種環(huán),對(duì)病豬肺組織進(jìn)行無(wú)菌取樣;樣品接種于含有NAD的血瓊脂培養(yǎng)基,于37 ℃ 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,觀察生長(zhǎng)情況;挑取單菌落置于載玻片上,用50ml無(wú)菌PBS均勻涂抹,革蘭染色后鏡檢觀察細(xì)菌染色及形態(tài)特征。
1.2.3 PCR檢測(cè) (1)將采集的病豬組織樣品剪碎后加入適量滅菌PBS研磨勻漿,置于 ? 80 ℃ 反復(fù)凍融3次后,4 ℃ 9 000 r/min離心3 min,取上清提取核酸并將其作為模板對(duì)臨床常見(jiàn)病原進(jìn)行PCR檢測(cè),包括豬瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respire-tory syndrome virus,PRRSV)、豬偽狂犬病病毒(porcine pseudorabies virus,PRV)、豬圓環(huán)病毒2型(porcine circovirus 2,PCV2)、副豬嗜血桿菌(Hps)和APP,以及APP的毒素基因。細(xì)菌16S rDNA通用引物為27F/1492R。以上引物均為本實(shí)驗(yàn)室保存,具體序列見(jiàn)表1。(2)將提取的核酸反轉(zhuǎn)錄為cDNA,采用檢測(cè)引物進(jìn)行擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增體系25 μl:2×Plus Master MixⅡ(Dye Plus)12.5ml,上下游引物各1ml,模板3 μl,ddH2O 7.5ml。PCR擴(kuò)增程序:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性30 s,52~57 ℃退火30 s,72 ℃延伸30~90 s,共32個(gè)循環(huán);72 ℃再延伸7 min。產(chǎn)物經(jīng)1.0 % 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),將得到目的片段進(jìn)行T-A克隆,陽(yáng)性菌液送至上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司測(cè)序。從GenBank中下載7株APP序列(KR071801、AB635380.1、AF033058.1、AF033060.1、KX579946、M75074.1和NR-044752.2),2株沙門(mén)氏菌()序列(KY776577和MT500568.1),通過(guò)MEGA6軟件中的Maximum Likehood tree方法進(jìn)行該分離菌株的遺傳進(jìn)化分析,同時(shí)使用MegAlign軟件進(jìn)行同源性分析。
2.1 病理及病理組織學(xué)檢測(cè)結(jié)果 剖檢病死豬可見(jiàn)肺出血,肺表面有纖維素滲出,肺和胸膜壁層粘連。組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn):肺泡腔內(nèi)有大量的紅細(xì)胞和漿液纖維素滲出;肺泡壁增厚,間質(zhì)有紅細(xì)胞和炎性細(xì)胞浸潤(rùn);支氣管腔內(nèi)可見(jiàn)脫落的黏膜上皮細(xì)胞,肺泡壁和肺泡腔內(nèi)有藍(lán)染球桿狀細(xì)菌,并見(jiàn)充血出血和纖維素滲出。結(jié)果表明,該豬場(chǎng)豬群發(fā)病可能由細(xì)菌引起。
2.2 分離的細(xì)菌 將病死豬肺組織樣品接種含有NAD的血瓊脂培養(yǎng)基24 h后,可見(jiàn)直徑約1 mm左右表面光滑、圓形、邊緣整齊、針尖大小的菌落,在菌落周邊出現(xiàn)溶血環(huán)現(xiàn)象,在油鏡下可見(jiàn)革蘭氏紅染的球桿菌。初步推斷,該分離菌為APP。
表1 試驗(yàn)中所用檢測(cè)引物信息
圖1 常見(jiàn)病原及毒力基因ApxIV的PCR檢測(cè)結(jié)果
A. 常見(jiàn)病原檢測(cè);B. 毒力基因檢測(cè);M. DNA Marker;+. 陽(yáng)性對(duì)照;–. 陰性對(duì)照;1. 檢測(cè)樣品。
2.3 PCR檢測(cè)結(jié)果 以發(fā)病豬的肺組織樣品為模板進(jìn)行常見(jiàn)病原的PCR檢測(cè)。在該發(fā)病豬場(chǎng)32份樣品中,共有28份檢測(cè)到345 bp的目的條帶,陽(yáng)性率為87.5 %,CSFV、PRRSV、PRV、PCV-2和Hps均為陰性,僅APP為陽(yáng)性(圖1-A),APP的毒力基因也為陽(yáng)性(圖1-B),從而證實(shí)該菌為APP。
2.4 分離菌株遺傳進(jìn)化分析 進(jìn)一步將APP分離株(SD20191)進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增測(cè)序,通過(guò)MEGA進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),該分離菌與其他豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌分離株(包括KR071801、AB635380.、AF033058.1和AF033060.1)在同一個(gè)分支(圖2),核苷酸同源性為100 %(圖3)。
圖2 分離菌株的遺傳進(jìn)化分析結(jié)果
豬傳染性胸膜肺炎是由APP引起的一種急性傳染性呼吸道疾病,其對(duì)豬有高度的宿主特異性,主要經(jīng)空氣和接觸傳播。APP專(zhuān)性寄生于宿主呼吸道,急性感染時(shí)可存在于肺部、血液和鼻液中[6]。該病在3~5月和9~11月多發(fā),有明顯的季節(jié)性流行規(guī)律,且易造成保育豬和育肥豬生長(zhǎng)障礙或死亡[7]。
在本研究中,發(fā)病豬場(chǎng)90 kg左右的育肥豬出現(xiàn)發(fā)燒、咳嗽癥狀,發(fā)病率約為40 %。首先通過(guò)病死豬病理剖檢,觀察到肺表面有大量纖維素性滲出物,并與胸膜粘連,通過(guò)組織病理學(xué)檢測(cè),可見(jiàn)肺組織有明顯的出血性卡他性炎癥,而且在肺泡腔及其間質(zhì)內(nèi)有大量藍(lán)染球桿菌,初步懷疑該病為豬傳染性胸膜肺炎。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)PCR檢測(cè)臨床常見(jiàn)病原,僅檢測(cè)出APP,排除了其他病原的感染。APP的外毒素(Apx)在細(xì)菌感染和致病過(guò)程中具有重要作用,其包括4個(gè)亞型:ApxI、ApxII、ApxIII和ApxIV[8]。其中,ApxIV能在感染豬體內(nèi)產(chǎn)生并且具有種屬特異性。該毒素基因常被作為臨床診斷APP的特異性基因。通過(guò)PCR檢測(cè),在病死豬肺組織樣品中檢測(cè)到,進(jìn)一步表明病死豬感染了APP。
然后,通過(guò)細(xì)菌分離鑒定和16S rDNA測(cè)序等一系列實(shí)驗(yàn)室方法,進(jìn)一步確定了引起該豬場(chǎng)疫情的病原為APP。由于APP的血清型眾多,該分離菌株的血清型尚未確定。遺傳進(jìn)化分析顯示,本研究中獲得的APP分離株與當(dāng)前我國(guó)豬場(chǎng)主要的流行菌株相一致,如KR071801是2015年在我國(guó)江西省分離的[9]。
本研究對(duì)該豬場(chǎng)暴發(fā)的豬傳染性胸膜肺炎進(jìn)行了較為系統(tǒng)的診斷,可為該病的診斷和防控提供一定幫助。
[1] Shin MK, Kang ML, Jung MH, et al. Induction of protective immune responses against challenge of Actinobacillus pleuropneumoniae by oral administration with Saccharomyces cerevisiae expressing Apx toxins in pigs[J]. Vet Immunol Immunopathol. 2013;151(1-2): 132-139.
[2] 鄭培, 張飛, 賀筍. 豬傳染性胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌血清5型的分離鑒定[J]. 現(xiàn)代畜牧獸醫(yī), 2019(6): 9-14.
[3] 李凱明, 董發(fā)明, 劉守川, 等. 洛陽(yáng)某豬場(chǎng)豬傳染性胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌的分離鑒定[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2020, 47(4): 1241-1249.
[4] 夏倫斌, 陳桂萍, 蔣平, 等. 血清7型豬傳染性胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌的分離鑒定與耐藥性分析, 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2021, 29(2): 1-7.
[5] 郭志英, 李郁, 吳浩陽(yáng), 等. 豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌的分離鑒定及其生物學(xué)特性的研究[J]. 中國(guó)獸醫(yī)科學(xué), 2016, 46(9): 1102-1109.
[6] 邵柱琴. 豬傳染性胸膜肺炎的預(yù)防和治療[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī)摘, 2017, 33(9): 199.
[7] 常正武, 姜藝媛, 王興龍. 豬傳染性胸膜肺炎的防控措施概述[J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2020, 41(8): 117-119.
[8] Kamp EM, Stockhofe-Zurwieden N, van Leengoed LA, Smits MA. Endobronchial inoculation with Apx toxins of Actinobacillus pleuropneumoniae leads to pleuropneumonia in pigs. Infect Immun. 1997, 65(10): 4350-4354.
[9] 周信榮, 宋德平, 彭棋, 等. 豬胸膜肺炎放線(xiàn)桿菌的分離鑒定、毒力基因檢測(cè)及藥敏試驗(yàn)[J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2016, 37(1): 67-71.
?共同第一作者
(2021–01–25)
S858.28
A
1007-1733(2021)05-0005-03