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预防由大肠杆菌引起的水肿病和腹泻的疫苗接种策略。水肿病(1/2)

水肿病的预防传统上是通过服用抗生素或通过日粮控制肠道微生物群来实现的。然而,近年来,许多防止该病的疫苗已被开发出来。

星期五 15 2月 2019 (之前 7 月)
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水肿病和肠道大肠杆菌病是由两种不同类型的大肠杆菌引起的。

感染产志贺毒素大肠杆菌(STEC),特别是stx2e-也被称为产志贺毒素样菌株,是导致水肿病爆发的原因。STEC菌株通过菌毛粘附素F18ab粘附在肠粘膜上,产生STX2e毒素,引起血管损伤。此外,还推测了其它粘附因子在疾病发展中的协同作用。猪也可能受到大肠杆菌菌株的影响,该菌株能够产生stx2e和临床水肿病,但缺乏菌毛粘附素F18

肠毒素性大肠杆菌感染仍然是造成猪腹泻和断奶后腹泻的最重要原因之一。菌株F4K88)是在泌乳和早期断奶期间造成腹泻而导致较高死亡率的产肠毒素大肠杆菌菌株之一。在泌乳期也可见F5K99),F6987P)和F7F41)菌株。F18菌株也可导致断奶后腹泻。表面菌毛是产肠毒素大肠杆菌菌株中的毒力因子之一,其使细菌粘附于肠粘膜上的特定受体(F18ac)。 一旦产肠毒素大肠杆菌粘附并定殖于肠粘膜,它就会产生并分泌不耐热肠毒素(TL)和两种类型的热稳定毒素(STaSTb)。

Rearing pig with nervous symptoms caused by oedema disease. 1
Rearing pig with nervous symptoms caused by oedema disease. 1

照片1.感染产肠毒素大肠杆菌的神经系统症状。(由Hector Patullo博士提供)

为了减少产肠毒性大肠杆菌和产志贺毒素大肠杆菌感染引起的临床症状,已经开发了多种疫苗,可以通过不同的免疫系统应用。

由大肠杆菌感染引起的结肠系膜水肿。

Mesocolon oedema caused by infection with E. Coli.  1
Mesocolon oedema caused by infection with E. Coli. 1

照片2:大肠杆菌感染引起的结肠系膜水肿。(由Hector Patullo博士提供)

抗水肿病疫苗

传统上,通过服用抗生素或通过日粮控制肠道微生物群来预防水肿病。然而,近年来,许多防止该病的疫苗已被开发出来。特异性抗体的被动转移和主动免疫也被用作预防水肿病的方法。

被动免疫

采用被动免疫预防水肿病的方法,对感染stec-stx2e菌株的母猪进行stxe2特异性抗血清接种,取得了很好的效果。使用的另一个方法是用stec-f18+菌株免疫的母猪的干血浆。已证明这些被动免疫系统能够预防与STEC-Stx2e感染相关的细菌定植和毒血症。对妊娠母猪进行被动免疫接种,取得了良好的效果,预防了水肿病的临床表现。为此,一种毒素在STX2E蛋白的A亚单位发生了双突变。这种毒素能诱导高水平的抗STX2E毒素的特异性抗体;在产仔前3周和5周对母猪进行肠外注射,可以诱导高水平的全身抗体,然后通过初乳转移。

主动免疫

在主动免疫系统中,建议使用stec-stx2e基因修饰菌株、基因减毒菌株、细菌素和灭活毒素。

断奶前两天仔猪口服stec-stx2e突变株,有助于控制stec-stx2e的感染,该方法的缺点是仅在连续接种4天后才能实现完全保护。一种基于stec-stx2e基因改良菌株的新疫苗,能够产生改良的stx2e毒素,在断奶前两天使用时显示出良好的保护水平。使用这种疫苗的好处是它不仅能够诱导系统性IgG,而且在粪便中也观察到高水平的特异性IgA-STX2e。许多试验证明,在出生后的第一周和第三周用戊二醛灭活的stxe2毒素免疫可以预防临床疾病。然而,仍然没有基于这种类毒素的商品疫苗。在欧洲,已经开发出一种基于重组和基因修饰的类毒素疫苗。这种类毒素可以在4日龄仔猪上使用。实验和现场研究表明,该疫苗可预防临床表现,并在疫苗接种后21天内诱导可检测到的中和抗体水平,在疫苗接种后可持续3个月。

虽然引起水肿病的STEC菌株需要F18受体粘附在肠粘膜上,但F18亚单位疫苗接种已显示出部分效果。诱导免疫导致针对一部分菌毛粘附素F18产生抗体,这似乎不足以防止细菌粘附到肠粘膜上。

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