猪呼吸道疾病-猪副嗜血杆菌病

猪副嗜血杆菌（Haemophilus parasuis）是一种属于巴斯德菌科（Pasteurellaceae）的革兰氏阴性杆菌，是仔猪早期的定植菌之一（图1）。仔猪出生后不久，即可在健康仔猪的鼻腔中检测到猪副嗜血杆菌，它是正常鼻腔微生物群的一部分。猪副嗜血杆菌在鼻腔的定植最早可在出生后2天检测到，但最高定植水平出现在60日龄时（图2）。单个动物通常携带不止一种猪副嗜血杆菌菌株，这些菌株的毒力和抗原（血清型）特征可能各不相同。在特定时间点，一个猪群中可分离到4到5种菌株，但在整个生产周期中，同一个猪场内可能有更多菌株在循环（图3）。

猪副嗜血杆菌是一种猪特异性细菌，仔猪定植的唯一已知来源是与母猪的接触。

图1. 在巧克力琼脂平板上生长的猪副嗜血杆菌（左）。猪副嗜血杆菌是一种需要血红素才能生长的革兰氏阴性杆菌（右）。

关键发现：

定植最早可在出生后2天检测到；

最高定植水平出现在60日龄时；

单个动物通常携带多种菌株。

图2. 副猪嗜血杆菌（Haemophilus parasuis，简称H. parasuis）的定植通过PCR（粉线）和细菌分离（棕线）检测仔猪鼻腔中的副猪嗜血杆菌：

1、PCR首次在出生后2天检测到H. parasuis；

2、细菌分离首次在出生后5天从鼻拭子中分离到H. parasuis；

3、经PCR检测，所有仔猪在出生后最初几天内均定植了H. parasuis；

4、观察到阳性培养物减少，表明2月龄后鼻腔内H. parasuis的数量似乎下降（改编自Cerda-Cuéllar等人，2010）。

图3. 仔猪鼻腔定植有多种副猪嗜血杆菌菌株从同一猪场健康仔猪鼻腔分离的不同H. parasuis菌株（每种颜色代表一种不同菌株）。同一批动物在其生产周期的不同时间点被采样。每种不同菌株还标注了血清型。NT：不可血清分型（无法通过传统血清学方法鉴定，可能与菌株表面抗原变异有关）。

猪副嗜血杆菌的定植发生在仔猪哺乳期间，因此它们也受到母源免疫的保护。通过这种方式，通常能达到定植与免疫之间的平衡。当这种平衡被不同因素扰乱时，疾病就可能发生，这些因素包括管理措施（如不稳定的室温、通风不良或早期断奶）、仔猪的免疫状态、猪副嗜血杆菌菌株的毒力以及猪群中其他病原体的存在。尽管动物体内存在多种菌株，但通常只有单一菌株导致疾病暴发。然而，当作为继发病原体时，不能排除在不同动物的肺部病变中存在不同猪副嗜血杆菌菌株的可能性。

菌株毒力差异

猪副嗜血杆菌菌株具有异质性（这就是为什么有的菌株是安全的共栖菌，而有的菌株是危险的病原体；也使得该菌的流行病学、诊断、疫苗防控等都面临挑战，需要关注具体流行菌株的特性，如血清型、毒力基因型），在毒力程度上表现出广泛的变异性，从无毒力菌株到高毒力菌株不等。

无毒力菌株通常作为动物正常微生物群的一部分存在于上呼吸道，不会引起任何病理变化。这些菌株对猪肺泡巨噬细胞（PAM）的杀伤作用敏感，在正常情况下，能有效地从肺部被清除（图4）。如果这些菌株到达肺部，会被PAM检测到，随后PAM被激活进行有效的吞噬和杀伤。无毒力菌株也对血清敏感，无法在血液中存活进行全身性传播。这些特性解释了为什么无毒力菌株不能在健康动物中引起疾病，并能被先天免疫系统控制。

无毒力菌株特性（小结）：

作为正常微生物群的一部分存在于上呼吸道；

对猪肺泡巨噬细胞（PAM）的杀伤作用敏感；

对血清敏感，无法在血液中存活。

图4. 仅副猪嗜血杆菌（H. parasuis）强毒菌株能在感染猪的肺部被检测到实验设计：将仔猪分为两组，分别经鼻接种强毒菌株（a组）或无毒菌株（b组）。感染后1天处死仔猪，取肺组织进行荧光染色：

DAPI（蓝色）：标记细胞核（定位细胞结构）；

中性粒细胞特异性抗体（绿色）：标记炎症细胞（提示炎症反应）；

副猪嗜血杆菌特异性抗体（红色）：标记病菌（检测H. parasuis的存在）。 感染后4天重复检测，结果一致：仅强毒菌株组的肺部能检测到H. parasuis。

相反，毒力菌株可以逃避免疫系统并引起疾病。在成功定植上呼吸道后，毒力菌株可以到达肺部，并因其抵抗吞噬的能力而在那里存活。经鼻腔接种后，毒力菌株不仅能在鼻粘膜定植，也能在气管粘膜定植，并在那里形成类似生物膜的结构。当毒力菌株到达肺部时，它们会遭遇PAM。毒力猪副嗜血杆菌与PAM之间的相互作用有限，巨噬细胞的激活被延迟。在肺部感染期间，猪副嗜血杆菌（H. parasuis）会调整其代谢以适应肺部环境生存，并表达必要的毒力因子以抵抗宿主防御（图4）。细菌荚膜和来自三聚体自转运蛋白家族的两个表面蛋白，命名为VtaA8和VtaA9（毒力相关的三聚体自转运蛋白或VtaA），在抵抗吞噬作用中发挥作用。毒力猪副嗜血杆菌在肺部的存活会诱发炎症，包括中性粒细胞的募集，可能导致化脓性支气管肺炎。对毒力猪副嗜血杆菌在肺部细胞定位的研究表明，它不仅可以与中性粒细胞和巨噬细胞相关，还可以与肺细胞相关。猪副嗜血杆菌在肺细胞内的这种定位可能作为持续性感染的储存库。

通常，毒力菌株会进一步发展成全身性侵袭，这得益于它们的血清抗性。全身性侵袭导致严重的炎症，产生格拉瑟病（Glasser's disease）的特征性病变（纤维素浆膜炎）。

毒力菌株特性（小结）：

毒力菌株可以逃避免疫系统并引起疾病，能够抵抗吞噬作用并在肺部存活，诱发炎症反应。

关键毒力因子：细菌荚膜，VtaA8和VtaA9表面蛋白。

表1. 屠宰猪肺部猪副嗜血杆菌的检出情况

猪副嗜血杆菌是格拉瑟病（格拉瑟病（Glässer's Disease），又称副猪嗜血杆菌病，是由副猪嗜血杆菌（Haemophilus parasuis, H. parasuis）引起的猪的一种急性或慢性传染性疾病，以败血症、多发性浆膜炎【胸膜炎、腹膜炎、心包炎】、关节炎和脑膜炎为典型特征）的病原体，但它在肺部疾病中的作用更具争议性。对屠宰猪的研究表明，猪副嗜血杆菌对肺部病变的贡献较小；然而，无论病变评分如何，在肺部都发现了该细菌的高流行率（表1）。这些数据表明，屠宰时该细菌在肺部的存在可能是上呼吸道细菌吸入的结果，在此阶段对病变的影响很小。然而，猪副嗜血杆菌已被发现与其他细菌和病毒一起存在于呼吸道感染中。

混合感染在猪场中非常常见。尽管猪副嗜血杆菌在呼吸道疾病中的作用可能较小，但在发生呼吸道疾病的猪场中观察到了它与猪呼吸道疾病综合征（PRDC）主要病原体的相互作用。

图5. 猪副嗜血杆菌和猪链球菌混合感染病例中的化脓性支气管肺炎。 注意左肺尖叶以及左肺中叶局部的颅腹侧肺实变。

一些调节免疫系统的病毒，如猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪圆环病毒2型（PCV-2）或猪流感病毒（SIV），会增加发生细菌继发感染的可能性。这些病毒感染引起免疫系统的改变，有时会影响肺泡巨噬细胞，从而为猪副嗜血杆菌（包括具有低致病潜力的菌株）引发疾病提供便利。这些低致病潜力的菌株通常不能单独引起疾病。与其他细菌的关联在呼吸道疾病中也很常见，在检出猪副嗜血杆菌的样本中，也报道了检出猪链球菌（Streptococcus suis）、大肠杆菌（Escherichia coli）、支气管败血波氏杆菌（Bordetella bronchiseptica）和多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida）的情况。反之亦然，因为评估多杀性巴氏杆菌的肺样本中也有39.3%的样本显示存在猪副嗜血杆菌。在实验研究中，感染支气管败血波氏杆菌后1周再感染猪副嗜血杆菌，增强了猪副嗜血杆菌的鼻腔定植和肺炎的发展。与此一致的是，在肺部病变中也发现了支气管败血波氏杆菌与猪副嗜血杆菌的关联（在波氏杆菌阳性样本中，26.7%存在猪副嗜血杆菌）。猪副嗜血杆菌与猪肺炎支原体（Mycoplasma hyopneumoniae）和猪鼻支原体（Mycoplasma hyorhinis）在猪场的关联也有报道。

尽管已经进行了一些研究混合感染的尝试，但这些病原体之间的相互作用仍知之甚少。与病毒的混合感染，如PRRSV或SIV，会增加发病率和疾病的严重程度。特别是PRRSV作为一种主要的呼吸道病原体引起了关注，并且已通过体外和体内实验研究了该病毒与猪副嗜血杆菌之间的关联，以探索猪场观察现象背后的机制。在猪副嗜血杆菌与PRRSV相互作用的情况下，同时感染这两种病原体会加剧疾病，这可以追溯到它们与PAM的相互作用，而PAM是这两种病原体感染的关键步骤。猪副嗜血杆菌和PRRSV混合感染引发的促炎反应比单独感染引发的反应更强。这至少可以部分解释当两种病原体参与感染时疾病严重程度更高的原因。然而，体内数据并不总是支持这一理论。在PRRSV经鼻接种后7天，通过腹腔途径接种猪副嗜血杆菌并未加剧猪副嗜血杆菌感染。事实上，仅接种猪副嗜血杆菌的猪比同时感染PRRSV的猪表现出更多的临床症状和病变。一项类似的体内实验，经鼻接种PRRSV后5天再经气管内接种猪副嗜血杆菌（血清型5），结果相似，仅接种猪副嗜血杆菌的猪组表现出更严重的临床症状和多浆膜炎病变。然而，双重感染组因猝死表现出更高的死亡率。在另一项研究中，使用相似的实验设计，但在经鼻接种高致病性PRRSV毒株和腹腔接种猪副嗜血杆菌（血清型5）之间间隔5天，观察到接种两种病原体的猪中格拉瑟病加重，包括肺部病变。

相互矛盾的结果可能是由于实验中使用了不同的条件（PRRS和猪副嗜血杆菌菌株、接种途径和剂量、接种间隔时间等）造成的。然而，这些观察结果为联合疫苗（如PRRS-猪副嗜血杆菌疫苗）的开发铺平了道路。

传统诊断

从相容性肺炎病变中分离细菌；

革兰氏染色观察多形性杆菌；

在巧克力琼脂上培养1-3天；

形成小的棕色至灰色菌落

样本处理要点：样本必须在冷藏条件下尽快（少于2天）运送到实验室，使用Amies运输培养基可增加存活概率。

      “相容性肺炎病变”指的是与特定病原体（在此指猪副嗜血杆菌）引起的肺炎特征相符合的肺部病变。

分子诊断

PCR检测：即使病原体已不再存活也能检测到

分子血清分型：基于荚膜基因设计

VtaA基因PCR：评估菌株毒力潜力

ERIC-PCR：菌株基因分型

优势：分子技术有助于快速鉴定和评估菌株毒力，对病变样本、鼻腔样本或口腔液均适用。

抗菌药物治疗

可用于控制猪副嗜血杆菌感染；

需谨慎选择抗菌药物；

注意多种耐药性的报道；

考虑对正常微生物群的影响。

风险提示：仔猪鼻腔微生物群多样性的减少与患格拉瑟病的较高概率相关。

疫苗接种

抗体在抵抗猪副嗜血杆菌的保护中至关重要；

商品化菌苗产生血清型依赖性保护；

可用于仔猪和/或母猪；

母猪疫苗接种可延迟并减少仔猪定植。

研究趋势：消除毒力菌株同时保留无毒力菌株的策略正在研究中，无毒力菌株可针对后续毒力菌株攻击提供保护。

综合管理措施

除了特定的控制措施外，还必须始终采取管理措施以减少风险因素并消除应激，包括稳定的室温、良好通风和合理的断奶时间等。

关键发现

猪副嗜血杆菌是仔猪早期定植菌，60日龄达高峰；

菌株毒力差异显著，毒力菌株可逃避免疫系统；

与PRRSV等病毒混合感染会加剧疾病严重程度；

分子诊断技术有助于快速鉴定和毒力评估；

疫苗接种是抗菌药物的可行替代方案。

未来方向

开发更有效的联合疫苗（如PRRS-猪副嗜血杆菌疫苗）；

深入研究毒力与无毒力菌株的相互作用机制；

优化分子诊断方法以提高临床应用价值；

探索基于微生物群调控的新型防控策略；

建立更完善的猪场综合防控体系。

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