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河南省猪链球菌的分离鉴定及血清型分布情况

2012-11-23王宏魁李清州

中国兽医杂志 2012年10期
关键词:猪链球菌血清型扁桃体

王宏魁,李清州,毛 薇

(1.郑州牧业工程高等专科学校,河南 郑州450011;2.河南省农业科学院 农业经济与信息研究中心,河南 郑州450002;3.河南省郑州市铁路职业技术学院,河南 郑州450052)

猪链球菌是一种重要的人兽共患病病原,可引起猪的脑膜炎、关节炎、败血症、心内膜炎、脑炎、流产、多发性浆膜炎和支气管肺炎,发病猪群死亡率可达80%。该菌分为35个血清型,其中血清1(14)、2(1/2)、7、9型是病猪中经常流行的血清型,与动物致病性有很大关系[1],其中,以2型危害巨大,人可以感染发病而导致败血症、脑膜炎、心内膜炎和永久性耳聋等[2-5],甚至引起死亡,引起极大的公共卫生关注。本试验于2009年7月至2010年1月,在河南省14个地市33个猪场送检的病猪中无菌采集腭扁桃体样品83份,进行了猪链球菌的检测及分离鉴定,以期为研制猪链球菌新型疫苗和新型检测方法提供试验材料。

1 材料与方法

1.1 病料的采集 2009年7月至2010年1月从河南省不同地市送诊的临床发病猪体内采集腭扁桃体样品,于-20℃条件下保存备用。

1.2 参考菌株和主要试剂 参考菌株猪链球菌1型SH28,2型S735由中国动物卫生与流行病学中心范伟兴教授惠赠,猪链球菌7型、9型菌株由河南农业大学传染病教研室分离保存。阴性对照菌株马链球菌兽疫亚种(C群,CVCC562),购自中国兽医药品监察所。DL-2 000DNA Marker、rTaqDNA聚合酶,均为宝生物工程(大连)有限公司产品;BactoTMTodd Hewitt Broth(THB),购自 BD 公司;DNA胶回收试剂盒,购自百泰克生物技术(北京)有限公司。

1.3 猪链球菌的分离鉴定 用无菌接种环挑取扁桃体样品划线接种于绵羊血琼脂平板,37℃温箱倒置培养16~20h,挑取单个疑似菌落再次划线接种于血平板进行纯化,经革兰染色镜检后,挑取单个菌落转接入5mL THB液体培养基(30g/L)中,37℃恒温水浴振荡培养16~20h,抽提基因组DNA,进行PCR鉴定。

1.4 引物的设计与合成 参照Smith等[4]介绍的方法,以 GenBank中收录的猪链球菌1(14)、2(1/2)、7、9型型特异的cps1I、cps2H、cps7H、cps9G基因序列(序列号分别为:AF155804、EF539837、AF164515、AF155805)为参考,利用Primer 5.0和Oligo 6.0分别设计4对引物。猪链球菌菌种鉴定引物使用Ogi等[6]公布的引物序列。引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成(表1)。

表1 PCR引物

1.5 基因组DNA的提取 取200μL菌液于1.5 mL Eppendorf管中,4℃12 000r/min离心1min。弃上清液,加入1mL TE溶液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,pH 值8.0)悬浮洗涤1次。4℃12 000r/min离心1min。弃上清液,加入100 μL TE溶液,重新悬浮。100℃煮沸5min,冷却至室温。12 000r/min离心1min。取上清直接PCR或保存于-20℃备用。

1.6 PCR扩增 分两次PCR进行。猪链球菌种及其1、2、7型四重PCR扩增反应体系:10×Buffer 5μL、MgCl2(25mmol/L)5μL、dNTPs(10mmol/L each)1μL、上下游引物(20μmol/L)gdh与cps7H各1.2μL,cpslI与cps2H各1μL、模板 DNA 2 μL、rTaqDNA聚合酶(5U/μL)0.5μL,加 ddH2O至50μL。猪链球菌9型单一PCR扩增反应体系:10×Buffer 5μL、MgCl2(25mmol/L)5μL、dNTPs(10mmol/L each)1μL、上下游引物(20μmol/L)各1μL、模板DNA 2μL、rTaqDNA聚合酶(5U/μL)0.5μL,加ddH2O至50μL。反应参数均为:95℃ 预变性5min;94℃ 变性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min,共40个循环;72℃终延伸7min。取5μL PCR产物于1%琼脂糖凝胶中进行电泳,然后在紫外检测仪下观察,并用凝胶成像仪拍照保存。抽取部分猪链球菌菌株PCR扩增产物,胶回收纯化目的基因片段,送往上海生工生物工程技术服务有限公司进行序列测定。

2 结果与分析

2.1 猪链球菌形态学观察 猪链球菌均呈针尖状大小,灰白色或灰色,α溶血(不完全溶血,草绿色溶血环)、β溶血(透明溶血环,完全溶血)或γ溶血(不溶血)。其中猪链球菌9型PY-2株的形态灰白色,针尖状,α溶血。革兰染色后的猪链球菌呈革兰染色阳性、圆形或卵圆形,成对或长、短链状排列。

2.2 猪链球菌PCR鉴定 部分菌株经PCR扩增后,经1%琼脂糖凝胶电泳检测结果见图1。分别扩增到了大小约689bp、542bp、441bp和232bp的特异性条带,与预期扩增结果相符。

图1 部分菌株的PCR检测结果

2.3 部分菌株PCR扩增产物的测序验证 抽取猪链球 菌 NYDZ-3、HBQX-6、ZMDSC-2、ZKXH-2、LY-3、AY-1、HBQX-2、HBQX-1、PY-2、PDSWG-1株PCR扩增产物进行序列测定,所有测序结果均与预期一致,测序结果已递交GenBank,登录号为GU358478-GU358486和GU223113,从分子水平上验证了该PCR的准确性。

2.4 分离的菌株总结 结果表明,在河南14个地市33个猪场的83份病猪扁桃体样品中,有68份猪链球菌分离阳性,占81.9%,共分离到猪链球菌77株,总分离率为92.8%,其中血清2型7株,占8.4%;7型3株,占3.6%;9型4株,占4.8%;其他型63株,占75.9%,未分离到1型。分离的菌株以2型为最多,其次是9型和7型。在河南省14个地市的猪链球菌分离株中,有6个地市分离到血清2型,分别是:驻马店、平顶山、周口、南阳、洛阳、鹤壁。在安阳、鹤壁和濮阳3个地市分离到血清7型。在周口、濮阳、鹤壁和济源4个地市分离到血清9型。其中在鹤壁市同时分离出血清2、7、9三个型,濮阳市同时分离出血清7型和9型,周口市同时分离出血清2型和9型。

3 讨论

猪链球菌常存在于健康猪和病猪的扁桃体中。健康猪扁桃体的带菌率为0%~70%,有的甚至高达100%[6]。李春玲等[7]对广东省401个屠宰猪的调查结果为:SS为154份,占38.4%,其中2型17.2%,9型8.7%,7型和l型分别为2.2%和0.7%。本研究采用PCR法从河南14个地市83只病猪的68只扁桃体内共分离检测到猪链球菌77株,阳性检出率达81.9%,分离率为92.8%,其中2型7株,占8.4%;7型3株,占3.6%;9型4株,占4.8%;其他未知血清型占75.9%,河南省14个地市中有9个地市存在猪链球菌血清2、7、9型,并且以2型为最多,存在于其中的6个地市,其次是9型,在4个地市中分离到,然后是7型,存在于3个地市,说明在河南省广泛存在猪链球菌及其主要致病型血清2、7、9型。迄今为止,没有分离到血清1型,说明河南省可能不存在该血清型。

表2 河南省14个地市病猪腭扁桃体猪链球菌的分离情况(份)

河南省猪链球菌呈多重感染状况,多个血清型或与多个病原同时或继发感染。在鹤壁某猪场同时分离到了猪链球菌血清2、7、9型,但单一血清型分离自不同猪只。在1份病料中同时分离到了猪链球菌2型及其他2个未知血清型菌株的样品有5份,分别自南阳、驻马店、周口、平顶山、洛阳。在一份病料中同时分离到了猪链球菌9型及其他血清型两个菌株的样品有2份,分别来自濮阳、周口。说明河南省猪场内普遍存在多种血清型猪链球菌同时感染的情况。另外,猪链球菌与其他病毒和细菌混合感染普遍存在,分离到猪链球菌的猪只大多都有HC、PCV、HPS和MPS单一或二重、甚至三重、四重感染。比如:分离到血清2型猪链球菌的7只猪都有HC、PCV单个或双重病毒感染、有1只猪存在MPS感染,有2只猪(2只背景不详除外)呈现猪链球菌病的特征性表现,关节肿、皮发红、偶有神经症状。

猪链球菌血清1(14)、2(1/2)、7、9型是病猪中经常流行的血清型,与动物致病性有很大关系[1]。此次分离到的菌株毒力强弱、致病性如何以及在猪只发病中扮演那种角色,有待于进一步研究。目前,河南省尚缺乏猪链球菌致病血清2、7、9型的相关报道,本试验阐明了河南省现阶段猪链球菌不同血清型的流行状况,为该病的诊断防制以及疫苗的选用提供了新的思路,同时提供了丰富的背景明确的菌株,方便了下一步生产和科研工作的开展。

[1]Wisselink H J,Smith H E,Stockhofe-Zurwieden N,etal.Distribution of capsular types and production of muramidasereleased protein(MRP)and extracellular factor(EF)ofStreptococcussuisstrains isolated from diseased pigs in seven European countries[J].Vet Microbiol,2000,74:237-248.

[2]Ishigaki K,Nakamura A,Iwabuchi S,etal.A case ofStreptococcussuisendocarditis,probably bovine-transmitted,complicated by pulmonary embolism and spondylitis[J].Kansenshogaku Zasshi,2009,83(5):544-548.

[3]Navacharoen N,Chantharochavong V,Hanprasertpong C,etal.Hearing and vestibular loss inStreptococcussuisinfection from swine and traditional raw pork exposure in northern Thailand[J].J Laryngol Otol,2009,123(8):857-862.

[4]Haleis A,Alfa M,Gottschalk M,etal.Meningitis caused byStreptococcussuisserotype 14,North America[J].Emerg Infect Dis,2009,15(2):350-352.

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[7]李春玲,余炜烈,贾爱卿,等.应用多重PCR检测屠宰猪扁桃体中的猪链球菌[J].中国预防兽医学报,2008,30(5):344-348.

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