《Frontiers in Microbiology》:Epidemiological investigation and pathogenicity of Streptococcus suis in eastern China
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本综述系统研究了中国东部12省份89个猪场猪链球菌(S. suis)的流行病学特征,揭示了59.59%的总体感染率及显著的血清型多样性(以2型、7型为主)。通过毒力基因(mrp、epf、sly等)分析和动物攻毒实验,证实血清型2(致死率100%)比血清型7(致死率37.5%)致病性更强,为疫苗研发和精准防控提供了关键依据。
引言
猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人畜共患革兰氏阳性细菌,可导致猪和人的败血症、脑膜炎及肺炎等疾病,对全球养猪业和公共卫生构成严重威胁。该病原体最初根据荚膜抗原分为35种血清型,后经分子技术修订为29种经典血清型。血清型分布呈现明显地域差异,例如血清型2在亚洲占主导,而血清型9在欧洲更为流行。其致病性与毒力因子密切相关,包括溶菌素释放蛋白(MRP)、胞外因子(EF)及溶血素(SLY)等。然而,中国东部地区猪群中猪链球菌的大规模流行病学数据仍较缺乏。
材料与方法
本研究于2022至2024年间从中国12个省份的89个猪场采集了1,428份疑似感染样本,包括鼻咽拭子、胸水、关节液、肺组织等。通过胰蛋白酶大豆琼脂(TSA)培养和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(gdh)基因PCR鉴定进行细菌分离。血清型分型采用多重PCR技术,毒力基因(如gdh、fbps、sly、orf2、mrp、89k、gapdh、epf)检测则基于已知引物及PCR方案。此外,选用42日龄健康长白猪进行动物攻毒实验,分别接种血清型2(SS2-1)和血清型7(SS7-1)菌株,观察临床症候、死亡率及病理变化。
结果
感染率分析:总体感染率为59.59%(851/1728),分离率为16.1%(137/851)。地域分布上,广东省感染率最高(72.41%),湖北省最低(43.75%)。各生长阶段猪只均易感,其中保育猪感染率高达61.21%。季节性分析显示春季(70.72%)和冬季(68.97%)感染率显著高于秋季(40.62%)。
血清型分布:137株分离株中,血清型2占比最高(30.66%),尤其在广东、广西和安徽盛行;血清型7(21.17%)和9(10.95%)次之。沿海省份(如广东、江苏)血清型多样性显著,而内陆省份(如湖北、陕西)仅检测到1-3种血清型。辽宁地区仅发现血清型1。
毒力基因特征:毒力基因gdh、mrp、orf2和gapdh的携带率普遍较高(>89%),而89k(2.92%)和epf(56.93%)较低。血清型2和非分型(NT)菌株携带全部测试基因,但89k检出率低;血清型7缺乏89k和epf;血清型9中sly和epf检出率≤43.75%。
动物实验:血清型2攻毒组猪只全部急性死亡(死亡率100%),病理表现为急性纤维素性心肌炎和肺充血水肿;血清型7组死亡率37.5%,引起轻度肺炎、心肌炎及胸腔黄色渗出液。组织学检查显示两组均出现心肌细胞排列紊乱、炎性细胞浸润及肺泡结构破坏。
讨论
本研究揭示中国东部地区猪链球菌感染率高于既往报道(40.8%),且无显著季节差异。血清型分布与全球趋势部分一致,但非分型(NT)菌株比例偏高(21.01%),提示地域或检测方法的影响。毒力基因谱分析表明mrp、gdh、gapdh等基因广泛存在,而89k和epf检出率低,可能与菌株变异有关。动物实验进一步验证血清型2的强致病性,且肺与心脏为主要靶器官。
结论
本研究明确了中国东部地区猪链球菌的高感染率及血清型2、7的主导地位,通过毒力基因和致病性分析,为疫苗研发和精准防控提供了关键数据支持。后续研究需结合抗生素耐药性谱,以完善防控策略。