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猪链球菌 感染

完整评审: 1月 2024 作者：Marcelo Gottschalk, DVM, PhD, Department of Pathology and Microbiology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Montreal
上次更新: 9月 2024
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猪链球菌是猪群中最重要的致病菌之一，主要引发败血症（常伴突然死亡）、脑膜炎、关节炎和心内膜炎，多发于断奶后仔猪。需结合病史与临床症状进行初步判断，最终通过细菌培养确诊。猪链球菌通常对 β- 内酰胺类抗菌药物敏感，尤其是青霉素和阿莫西林。目前尚无普遍有效的市售疫苗；自体疫苗的使用效果参差不齐。

猪链球菌是猪群中值得关注的致病菌，也是导致断奶后仔猪细菌性死亡的最重要原因之一。它被认为是上呼吸道的正常定植菌（尤其是无毒菌株），在扁桃体中很容易被发现，而扁桃体被认为是其天然生态位。此外，从临床健康猪的生殖系统和胃肠道中也可分离出该菌。

猪链球菌感染的病因与发病机制

猪链球菌有与兰斯菲尔德 D 群链球菌相关的抗原；但在分类学上，它与该群的其他成员差异显著。猪链球菌为兼性厌氧、革兰氏阳性、无运动性球菌，常呈长短不一的链状排列。

在血琼脂平板上，猪链球菌会产生 α- 溶血（不完全溶血），且过氧化氢酶试验呈阴性（参见猪链球菌与）。该菌在全球范围内均有分布，最初根据荚膜抗原被划分为 35 个血清型（1 型至 34 型以及 1/2 型）。然而，目前 20、22、26 血清型已被归类为副猪链球菌，32、34 血清型被归类为鼠口腔链球菌；33 血清型现被定为反刍动物链球菌，并被确认为与反刍动物相关的病原体。综上，截至 2023 年，官方认可的猪链球菌血清型共 29 种。尽管如此，被认为具有高毒力的血清型数量相对较少，且其分布主要受地理区域影响。

目前，关于猪链球菌毒力因子的研究大多仅针对 2 型血清型展开。存在 2 型强毒力和无毒力菌株，但尚未完全清楚毒力因子的特征。荚膜多糖是目前已知的最重要关键毒力因子。然而，确实存在荚膜完整且无毒力的 2 型血清型菌株。一些蛋白质，如溶菌酶释放蛋白、细胞外因子和溶血素（猪溶素），构成了在欧洲和亚洲分离的 2 型血清型菌株的毒力相关标志物，但不适用于北美菌株。

到目前为止，还没有单一可靠的致病性预测因子。事实上，来自不同大陆的血清型 2 菌株在表型和基因型上差异很大：

  • 通过多位点序列分型鉴定，来自亚洲和欧洲的大多数菌株具有高度毒性，且主要属于克隆复合体 1 (CC1)。在该克隆复合体内，序列型 1 (ST1) 是临床分离中最常见的菌株类型。

  • 北美的大多数 2 型血清型菌株属于 CC28，其中 ST28 和 ST25 最为常见，且毒力较弱，这可能解释了在北美大陆（有时同一养殖场内），其他血清型的猪链球菌也具有重要致病性，例如 1/2 型和 3 型。

目前，猪链球菌在动物体内扩散的机制尚不明确。这种细菌可从鼻咽部扩散至全身，有时会引发败血症并导致动物死亡。腭扁桃体和咽扁桃体均是猪链球菌潜在的侵入门户，细菌可通过这些部位，随后经血液或淋巴系统扩散。

一种尚未得到证实的假说认为，猪链球菌也可通过肠道途径进入血液。细菌进入血液后，其荚膜多糖及细胞壁成分可有效抑制吞噬作用，从而有助于自身在血液中的存活。如果猪链球菌未引起急性致命性败血症，细菌能够通过仅部分阐明的机制到达中枢神经系统 (CNS)，例如侵袭脑微血管内皮细胞或通过脉络丛上皮细胞。

在败血症型和中枢神经系统型病例中，宿主过度炎症反应似乎在感染的发病机制中起重要作用。

猪链球菌感染的的流行病学和传播

猪链球菌在全球生猪集约化养殖地区均有分布。从病猪体内分离出的猪链球菌中，1-9 型血清型（包括与 1 型和 2 型血清型存在抗原交叉的 1/2 型血清型）占比超过 > 70%。总体而言，2 型血清型在欧洲和亚洲最为流行；但在北美，其流行率相对较低，仅为第二大流行血清型，仅次于 1/2 型血清型。在西班牙、德国、荷兰等部分欧洲国家/地区，9 型血清型是最常分离到的血清型。在禁用抗生素预防和群体用药的国家/地区，猪链球菌的流行程度显著上升。

大多数临床健康猪是多种血清型猪链球菌的携带者，但仅有少数猪会定植毒力菌株。在分娩过程中及哺乳期间，猪链球菌通过阴道分泌物定植在仔猪体内。在保育舍合群饲养阶段，当母源抗体消失后，无症状带菌猪会成为同圈仔猪的感染源。感染的临床症状主要见于断奶后仔猪（断奶后 2-5 周），很少见于哺乳仔猪和生长猪，几乎不见于成年动物。

猪群间的传播通过携带病菌的健康猪迁移和混群发生。向无该菌感染史的猪群引入高毒力菌株，可能导致后续断奶仔猪发病。然而，部分猪群中虽有猪携带毒力菌株却未表现出疾病症状，在如下诱发因素存在的情况下可能突然发生严重的临床疾病：

  • 饲养密度过高

  • 通风条件不良

  • 温度波动过大

  • 混养年龄差距超过 2 周的猪只

  • 与其他病原体共感染

已有大量报道显示，猪链球菌感染引发的疾病暴发常伴随猪繁殖与呼吸综合征病毒的混合感染，而与猪流感病毒的共感染则相对少见。猪链球菌也可通过污染物（如器具、设备等）和苍蝇传播，但其传播概率较低。尽管已从多种哺乳动物和鸟类体内分离出猪链球菌，但这些宿主作为传染源的实际意义目前尚不明确。

猪链球菌感染的临床表现

即便猪群中猪链球菌的携带率接近 100%，其感染发病率也会随时期变化，且通常 <5%。但是，在未采取预防性或群体治疗性措施的情况下，死亡率可高达 20%。

猪链球菌感染最早出现的临床症状通常是发热，初期可能仅表现为发热，无其他明显症状。常伴随严重败血症，如果不治疗，败血症可能持续数日。在此期间，通常会出现波动热，以及不同程度的食欲不振、精神沉郁和游走性跛行。在超急性病例中，猪可能在未出现先兆临床症状的情况下突然死亡。断奶后仔猪对该病最易感，主要原因是其在 4-9 周龄时母源抗体逐渐消失。而 10 周龄及以上的猪则会自主产生保护性抗体。

脑膜炎是猪链球菌感染最显著的特征，也是初步诊断的主要依据。在脑膜炎初期的猪可能出现耳向后贴、眼睛斜视的症状（参见）。其他早期神经症状包括精神不振、运动失调以及呈现异常姿势（如“犬坐式姿势”），这些症状随后会迅速发展为无法站立、四肢划动、角弓反张、抽搐及眼球震颤（参见脑膜炎相关视频）。关节肿胀与跛行是多发性关节炎的典型表现，该症状在北美地区尤为常见。心内膜炎也是常见病症之一，但多发生于生长猪中，患病猪可能突然死亡，或出现呼吸困难、发绀及消瘦的临床症状。部分疫情中可能观察到呼吸道疾病症状，但猪链球菌并非肺炎的原发性致病菌。屠宰时从肺脏中分离出猪链球菌通常不具备临床意义。

病变

病变主要见于断奶后仔猪，常与淋巴结肿大、脑膜炎、关节炎和心内膜炎相关。有时可见类似猪格拉瑟氏病的多发性浆膜炎。病变可能包括：脑部的纤维蛋白脓性渗出物、关节肿胀、纤维蛋白性浆膜炎，以及心脏瓣膜赘生物。提示败血症的脾肿大和点状出血也较为常见。显微镜下观察到的广泛病变通常仅局限于脑、心脏和关节。

主要病变为嗜中性粒细胞性脑膜炎和脉络膜炎，伴脑膜血管充血，以及纤维蛋白脓性或化脓性心外膜炎。还可能观察到脑炎、脑水肿和脑充血的迹象。脉络丛的刷状缘可能出现断裂，脑室中可能存在纤维蛋白和炎性细胞渗出物。显微病变似乎与特定血清型无明确关联。

猪链球菌感染的诊断

  • 病史、临床症状与大体病变

  • 细菌培养

猪链球菌感染的初步诊断通常基于病史、临床症状、动物年龄及大体病变。确诊需分离病原体并进行血清型鉴定，如条件允许，还需观察病变组织的显微病变。分离病原体后，实验室常规采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (MALDI-TOF) 对猪链球菌分离株进行生化鉴定。

血清型鉴定对确认病因和实施预防措施至关重要。如果分离出单一优势血清型，则提示该血清型猪链球菌是引发临床疾病暴发的致病菌；而当猪链球菌为继发感染病原体时，从同一猪群不同个体中可分离出多种不同血清型。多重 PCR 检测可快速实现猪链球菌菌株的血清型鉴定。

一些实验室会开展包括多位点序列分型在内的基因特征分析，这对流行病学研究特别有用，主要适用于血清型 2。对于欧洲和亚洲的 2 型血清型菌株，还可通过聚合酶链式反应 (PCR) 测定法检测溶菌酶释放蛋白、细胞外因子及溶血素（猪溶素），以此作为毒力的指标。还可采用全基因组测序技术在不同分离株间进行比对分析。

需要注意的是，不应从扁桃体或鼻腔中分离猪链球菌的毒力菌株以辅助诊断，因为猪链球菌是这些部位的正常定植菌，且目前尚未发现普遍毒力因子。此外，这些部位的微生物污染严重，传统细菌分离方法的特异性较低。由于生化试验难以准确区分猪链球菌与猪上呼吸道其他正常定植链球菌，从扁桃体分离的菌株需通过 PCR 检测确认是否为猪链球菌。截至 2023 年，仅有 1 种基于 recN 基因的 PCR 检测方法可特异性识别“真正”的猪链球菌。

鉴别诊断需排除以下疾病：

  • 由副猪嗜血杆菌或猪鼻支原体引起的多发性浆膜炎

  • 由副猪嗜血杆菌引起的脑膜炎

  • 由猪红斑丹毒丝菌引起的心内膜炎

  • 由副猪嗜血杆菌、猪放线杆菌、大肠杆菌、猪红斑丹毒丝菌 或猪霍乱沙门菌引起的败血症

  • 由其他链球菌、葡萄球菌、大肠杆菌或猪放线杆菌引起的多发性关节炎

猪链球菌感染的治疗、控制与预防

  • 抗菌药物

  • 接种疫苗：效果有限

及时识别链球菌脑膜炎的早期临床症状，并立即对病猪采用合适的抗菌药物进行注射治疗，是目前提高猪链球菌感染病例存活率的最佳方法。脑膜炎早期症状可能难以察觉，因此在受到该感染困扰的养殖场，应每天对断奶仔猪进行 2-3 次观察。

已有报道称猪链球菌对青霉素存在一定耐药性，且耐药情况因国家/地区而异；但阿莫西林、氨苄西林等广谱 β- 内酰胺类药物似乎仍保持良好抗菌效果。在法规允许的地区，也可通过饮水或饲喂含阿莫西林的饲料进行治疗。

无论采用何种给药方式，治疗疗程均应至少持续 5 天。在某些情况下，建议联合使用抗炎药物，以减轻病变组织的炎症反应（尤其在脑膜炎病例中），并改善猪的整体健康状况。由于病猪有时无法自主饮水，应仔细护理病猪饮水，以防其脱水。

目前实际应用的疫苗为自体灭活菌苗（全细胞灭活疫苗），这类疫苗在部分案例中经证明具有一定效果，但在另一些案例中效果欠佳（研究结果存在矛盾）。由于自体疫苗的生产缺乏标准化流程，经合规公司生产的每一批疫苗都可能存在差异。制备时应采用高浓度抗原并搭配合适的佐剂（油乳佐剂优于氢氧化铝佐剂）。

鉴于病猪通常为 4-9 周龄，给母猪接种疫苗可能对哺乳仔猪起到保护作用。而为保护较大日龄的断奶仔猪，则需为仔猪直接接种疫苗。目前尚不明确仔猪早期接种疫苗是否会干扰母源抗体。

猪链球菌是少数能不被哺乳仔猪或早期断奶仔猪的根除措施清除的细菌病原体之一，因为仔猪在分娩后立即甚至分娩期间就已被该病原体定植。

链球菌对醛类、双胍类、次氯酸盐、碘类及季铵盐类消毒剂敏感。这些消毒剂仅可用于污染设备和圈舍的消毒，严禁直接用于动物体表。

猪链球菌感染的人畜共患风险

人感染猪链球菌后可能出现以下病症：

  • 败血症伴感染性休克

  • 脑膜炎（后遗症常为永久性听力损伤）

  • 心内膜炎

  • 关节炎

据报道，人感染猪链球菌的死亡率为 7%–13%，且多数病例与养猪行业从业者相关（包括养猪户、屠宰场工人、猪肉运输人员、肉类检验员、屠夫及兽医）。在东南亚地区，普通人群也面临感染风险，其死亡率甚至可能 > 20%。在泰国、越南和中国香港地区，猪链球菌被视为导致成人脑膜炎的最常见原因之一。在人类感染病例中，以 2 型血清型猪链球菌为主，其次为 14 型血清型猪链球菌。

人感染猪链球菌主要通过受感染猪的血液或分泌物污染皮肤伤口或黏膜而感染（西方国家及中国），或通过食用生肉或生血制品感染（东南亚地区）。目前，多个国家/地区存在人感染猪链球菌病例诊断不足、报告不全的情况。

关键点

  • 猪链球菌是断奶后仔猪最重要的细菌病原体，同时也是一种新出现的人畜共患病病原体。

  • 该菌（多为低毒力菌株）是猪上呼吸道的正常定植菌。

  • 诊断需基于细菌分离培养与血清型鉴定。

  • 该菌通常对 β- 内酰胺类抗菌药物敏感。

  • 目前尚无普遍有效的市售疫苗。

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