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通过血清分型聚合酶链反应(PCR)鉴定患病猪副猪嗜血杆菌田间分离株

在爱荷华州立大学兽医诊断实验室(ISU VDL)通过HPS PCR检测的所有系统样本中,超过50%是阳性的。

星期三 17 4月 2019 (之前 6 天)
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副猪嗜血杆菌(HPS)一直是生猪养殖业的一大问题,可导致纤维素性多发性浆膜炎,脑膜炎和关节炎,通常被称为革拉泽氏病。它被认为是保育阶段最常见的细菌感染之一,且控制这种疾病的常规药物是一个新的问题。 事实上,在爱荷华州立大学兽医诊断实验室(ISU VDL)通过HPS PCR测试的所有系统样本中,超过50%是阳性的(图1)。

Figure 1: Detection of H. parasuis in systemic samples by PCR from cases submitted in 2013-2017. ISU database 2018.
Figure 1: Detection of H. parasuis in systemic samples by PCR from cases submitted in 2013-2017. ISU database 2018.

1: 2013-2017年提交的病例中,通过PCR检测全身样本中检测到副猪嗜血杆菌。ISU数据库2018

就疫苗接种而言,全细胞灭活产品通常仅对相同血清型的菌株具有保护作用。HPS是一种高度多样性的病原体,已经通过琼脂凝胶沉淀试验(AGPT)和间接血细胞凝集(IHA)鉴定了15种血清型(TurniBalckall2005)。 这些血清分型方法基于表面抗原之间的反应,如荚膜多糖和抗血清之间的反应。尽管传统的血清分型是HPS最常用的表征方法,但无法对相当多的分离株进行分型。

分子方法的进一步发展导致多重血清分型PCR的发展(Howell等,2015; Lacouture等,2017)。该PCR的使用基于荚膜基因座上血清型特异性变异的特异性引物,能够区分15HPS血清型中的14种。 未发现可区分血清型512的荚膜多糖基因。2017年,贾和同事提出了一种新的HPS血清型特异性PCR方法,特别是含有区分血清型12和血清型5的引物。但血清型12的引物是基于一个假设的基因,需进行进一步的研究。

血清分型PCRIHA间的比较表明,两种方法对88%的HPS分离株的检测结果相同。观察到的差异可能是由于IHA方法的复杂性造成的。最显着的差异是,不可分型菌株(使用抗血清无法进行血清分型的菌株)的数量显着减少,(Howell等人,2015; Lacouture等人,2017)。 血清分型PCR已经过优化,现由ISU VDL提供。

当分析了216株从提交给ISU VDL的猪样本中分离出的HPS菌株的亚型时,仅有3株(0.5%)不能通过血清分型PCR进行分型,与传统方法(15-41%)相比,不可分型数量显著减少。最常见的是血清型424%),726.7%),114.8%),213.4%),5/1213%)和1310.2%),其次是血清型145.6%)和60.9%)(图2)。这些血清型在美国、加拿大、欧洲和中国也普遍存在。

Figure 2: Distribution of serotypes of Haemophilus parasuis among respiratory and systemic isolates tested by serotyping PCR.
Figure 2: Distribution of serotypes of Haemophilus parasuis among respiratory and systemic isolates tested by serotyping PCR.

2:通过血清分型PCR鉴定的呼吸系统和全身分离株中副猪嗜血杆菌血清型的分布。

本次采集的的大多数HPS分离株来自受肺炎和多浆膜炎影响的患病猪。HPS分离的部位主要是肺部(图2),其次是全身各个部位,如心包(21%),胸膜(7%),关节(5%),男性(3.7%),腹膜(1.4%)和纤维蛋白(0.5%)。这一事实有力地表明,这些菌株是具有毒力的,以能抵抗血清杀伤和吞噬作用,两者都是HPS公认的毒力机制(Cerda-CuellarAragon2008; Olvera等,2009)。 甚至从系统性位点分离出先前被Kielstein-Rapp-Grabrielson方法(KielsteinRapp-Gabrielson1992)分类为非毒性的血清型67。可从健康猪的肺中分离出HPS,且常见共感染。故应考虑是否存在感染同一动物的其他潜在毒力株。

对从美国6个不同的猪生产系统中采集的123HPS分离物进行分析,以评估系统内血清型的频率。在这些系统中观察到血清型的高度变异性,特别是因为每个系统由几个不同的猪场组成。然而,在大多数情况下,一种生产系统中仅有一种血清型占优势。此外,我们发现所有系统中都存在血清型423.5%,29/123)和722.7%,28/123)(图3)。

Figure 3: Distribution of Haemophilus parasuis in six different swine systems.
Figure 3: Distribution of Haemophilus parasuis in six different swine systems.

3:副猪嗜血杆菌在6种不同猪生产系统中的分布。

需要多种方法来控制HPS。第一步是鉴定患病猪中出现的分离物。 监测猪群中HPS血清型对疾病控制至关重要。血清分型PCRVtaA PCR是实用的方法,特别是在选择用于自体疫苗的毒性血清型方面,通过混合具有相同来源的血清型来改善猪生产管理,并防止将具有潜在毒性的HPS菌株的猪引入阴性猪群。

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