仔猪水肿病属于超急性血管炎性综合征,患病断奶仔猪会出现面部肿胀、肠炎,部分病猪还会发生局灶性脑软化。本病致病菌为 F18 阳性大肠杆菌。本病临床特征为头面部及胃肠道明显水肿。多数患病动物发病后会快速死亡,因此本病治疗手段有限;防控主要依靠疫苗免疫与饲养管理方案。
仔猪水肿病是由特定致病型大肠杆菌引发的超急性毒血症,主要侵害长势迅猛、健康状况良好的保育仔猪。因胃黏膜下层与结肠系膜会出现明显水肿,本病也被称作“胃肠水肿病”与“肠水肿病”。
在同一轮大肠杆菌疫情中,水肿病可单独发病,也可与断奶仔猪腹泻同时出现。本病发病突然、病程进展极快,因此治疗往往收效甚微。在已检出发病猪的猪群内,可依据药敏试验结果,对无临床症状的猪只投喂抗菌药物,起到预防保护效果。从肠道内容物或粪便中分离致病性大肠杆菌,并通过 PCR 检测进行鉴定,可做出确诊。但病猪死亡时,其肠道内可能已检测不到该类细菌。
仔猪水肿病的病因与发病机理
仔猪水肿病由溶血性大肠杆菌引发,该菌株可产生 F18 菌毛黏附素与志贺毒素 2e(Stx2e,又称维罗毒素 2e 或 VT2e)。F18 菌毛存在两种主要抗原变异型 ——F18ab 与 F18ac,二者均与仔猪水肿病的发病相关。引发仔猪水肿病的产志贺毒素大肠杆菌,最常见血清群为 O138、O139、O141 和 O147。
仔猪最初经由污染环境或母猪发生感染。定植带菌猪会大量排出产志贺毒素大肠杆菌,极易造成同栏猪只之间交叉感染。部分携带 F18ab、F18ac 的产志贺毒素大肠杆菌菌株同时携带肠毒素基因,但这类菌株更多引发腹泻,较少引发水肿病。
仔猪摄入致水肿病大肠杆菌菌株后,细菌会在肠道定植,仔猪肠道上皮细胞表面存在 F18 菌毛的特异性受体。该受体的表达存在日龄差异:仔猪约 10 日龄时开始表达,随后表达量逐步上升,至 3 周龄左右呈高表达状态;因此,低日龄仔猪相较于大日龄猪,更不容易被该菌定植。
个体抗性与易感性由单一基因座控制,其中易感等位基因为显性,抗性等位基因为隐性。可选育抗病猪只;通过简易 PCR 检测,判断是否存在该特异性突变,即可鉴别出这类抗性猪。
业界对开展抗 F18 阳性大肠杆菌选育工作尚存顾虑,原因是研究发现瑞士长白猪中,抗 F18 阳性大肠杆菌分子标记与应激易感性分子标记存在高度关联 (1)。但该关联并非在所有猪种中都存在。
定植带菌猪肠道所产生的志贺毒素 2e,是造成仔猪水肿病主要临床症状与病理病变的主要诱因。该细胞毒素能够抑制蛋白质合成,进而引发细胞死亡。该毒素经肠道吸收后,靶向作用于特定部位的血管内皮细胞;研究认为这些部位高表达毒素受体球三糖神经酰胺与球四糖神经酰胺。
致水肿病大肠杆菌菌株可定植于肠系膜淋巴结,并在该处产生志贺毒素 Stx2e。该部位可作为毒素吸收入血的另一途径。志贺毒素 2e (Stx2e) 极易与猪红细胞结合,红细胞可将毒素转运至体内各处组织。
对该毒素高度易感的部位包括胃黏膜下层、结肠系膜、前额及眼睑皮下组织、喉部与脑部。血管内皮损伤会引发水肿、出血、血管内凝血以及微血栓形成。
高蛋白饲粮会提高猪对该病的易感性,至少部分原因在于,可利用营养底物增多,促进肠道微生物群(其中包含致水肿病大肠杆菌菌株)大量繁殖。断奶相关应激因素(如仔猪混群应激、日粮转换、母乳抗体消失等)是导致刚断奶仔猪对该病易感性升高的关键诱因。
参考文献
Meijerink E, Fries R, Vogeli P, et al. Two alpha (1,2) fucosyltransferase genes on porcine chromosome 6q11 are closely linked to the blood group inhibitor (S) and Escherichia coli F18 receptor (ECF18R) loci.Mamm Genome 8, 1997;736–741.
猪水肿病临床症状
猪水肿病可零星散发,也可整群暴发。可能的临床表现包括:无任何发病征兆的超急性猝死、中枢神经损伤症状(共济失调、瘫痪、卧地不起),以及面部明显水肿并伴随全身不适。亚临床型水肿病患猪外观无明显临床症状,但体内会出现血管损伤,且生长速度可能下降。
少数病猪会表现为慢性型水肿病,该病症在初次肠道感染后可持续数日至数周。慢性型病猪典型表现为生长发育迟缓,同时出现转圈运动、头颈歪斜、四肢肌肉萎缩等症状。
猪水肿病一般在仔猪断奶后 1~2 周发病,且常侵害同群中长势最好、体质健壮的仔猪。本病偶发于哺乳仔猪或成年猪。该病平均发病率为 30%~40%,患病猪的病死率常高达 90%。病猪常见症状为眼周水肿、前额与下颌部位肿胀、呼吸困难以及食欲减退。
病变
猪水肿病本质上是一种血管病变性疾病。大体病变表现为皮下水肿,以及胃黏膜下层水肿,尤以胃腺部贲门区最为明显。水肿液通常呈胶冻样,且可蔓延至结肠系膜。水肿病灶可伴发出血。腹腔内可见纤维蛋白丝,胸腔、腹腔内均可能蓄积浆液性液体。
显微镜下可见:动脉与小动脉变性性血管病,血管中膜平滑肌细胞坏死。脑干局灶性脑软化病变是特征性病变,一般认为由血管损伤所致,进而造成脑组织水肿与缺血。
猪水肿病的诊断
特征性临床症状:面部水肿、超急性猝死,同群仔猪伴发腹泻
剖检病变
经分离培养并鉴定出携带 Stx2e 毒素、F18 菌毛阳性的大肠杆菌,即可确诊
临床病史为刚断奶、体况优良的健康仔猪发生超急性猝死,同时剖检可见眼周水肿、胃及结肠系膜大面积水肿,以上表现可辅助诊断猪水肿病。喉头水肿会导致病猪发出特有尖锐叫声。若致病大肠杆菌同时携带肠毒素基因,则腹泻症状会先于猪水肿病典型临床症状出现。
猪水肿病在疫病暴发阶段较易确诊,此时病猪通常会表现出各类典型临床症状与病理特征。若仅少数猪只发病,或发病日龄不典型,则本病诊断难度会显著增加。
需对大肠杆菌进行分离与特性鉴定,方可做出确诊。对小肠与结肠进行细菌培养,通常可获得大量溶血性大肠杆菌;但部分病例(如亚急性、慢性型猪水肿病),病猪死亡时肠道内可能已不存在该致病菌。
对 F18 菌毛基因与 Stx2e 毒素基因进行 PCR 扩增,可判定所分离的溶血性大肠杆菌为猪水肿病致病菌株。对分离菌株开展血清分型,可用于监测养殖场内特定致病菌型的持续传播与留存情况。体外培养的大肠杆菌难以表达 F18 菌毛,但可通过 PCR 检测快速检出编码该菌毛的基因。
猪水肿病的治疗与防控
治疗方案:依据药敏试验结果,对发病栏舍内猪只口服抗菌药物进行预防性给药
防控措施:饲喂管理、被动免疫与疫苗接种
对已出现临床症状的猪水肿病患猪使用抗菌药物治疗往往效果不佳,原因在于该病发病急、病程进展迅速;且当临床症状显现时,Stx2e 毒素已与机体受体结合。
若猪群已检出猪水肿病病例,可通过饮水添加抗菌药进行给药,对尚未表现临床症状的猪只进行防护。应取病猪分离菌株进行抗菌药物敏感性检测;若初次选用药物治疗无效,则需更换用药。
猪水肿病的防控工作同样存在难度。饲喂管理方案包括给断奶仔猪饲喂高纤维、低蛋白日粮,并减少其饲喂量。现已采用多种基于被动免疫的防控方案,包括注射抗毒素进行全身免疫、口服抗 F18 抗体开展口服免疫,但各类方法取得的效果参差不齐。
目前已有多款市售疫苗可用于猪水肿病的预防。疫苗免疫主要分为三大方案:
为给仔猪建立被动免疫,降低 21 日龄以内仔猪的临床发病与死亡情况,可选用特定大肠杆菌灭活菌苗对母猪及后备母猪进行免疫接种。
采用饮水添加或口服灌服的 F4、F18 双价非致病性大肠杆菌活疫苗,对猪只进行免疫,以抵御携带 F4、F18 菌毛的致病性大肠杆菌。
含基因工程重组 Stx2e 毒素的注射用疫苗,可用于仔猪免疫,减少猪水肿病引发的临床症状与死亡损失
目前相关新型防控技术仍在研发探索中,有望成为未来预防猪水肿病的疫苗方案,例如:
利用肠毒素 LT 等骨架蛋白递呈 F18 抗原的多表位融合抗原技术
利用大肠杆菌益生菌株作为载体递呈 F18 抗原
利用生菜表达系统合成 Stx2e 蛋白,以此制备口服疫苗
关键点
猪水肿病是由特定致病型大肠杆菌引发的超急性毒血症,主要侵害健康、生长速度快的保育猪。
临床症状轻重不一,可表现为突然死亡或瘫痪;特征性病变为胃黏膜下层及结肠系膜显著水肿。
本病发病突然、病程进展极快,因此治疗往往收效甚微。在已检出患病猪只的猪群中,对未表现临床症状的猪只口服抗菌药物可起到预防保护作用。
从肠道内容物或粪便中分离致病性大肠杆菌,并通过 PCR 检测进行鉴定,可做出确诊。
本病预防难度较大,防控核心在于饲喂管理、被动免疫与疫苗接种。目前已有几种市售疫苗可用。
了解更多信息
Fairbrother JM, Nadeau E. Colibacillosis.In:Straw BE, Zimmerman JJ, D’Allaire S, Taylor DJ, eds.Diseases of Swine.11th ed. Blackwell Publishing; 2019:807-834.