副猪嗜血杆菌的致病机理

2021-02-28 03:42郭玉兰兆丰华生物科技福州有限公司福州350014
福建畜牧兽医 2021年4期
关键词:生物膜毒力宿主

郭玉兰 兆丰华生物科技(福州)有限公司 福州 350014

Hps是猪革拉泽氏病的病原,可导致多发性浆膜炎、脑膜炎、败血症等症状,常以继发感染存在,一旦发病其病死率高,是影响养猪业发展的重要细菌性疫病之一。目前,对Hps的毒力相关因子和致病机理研究不多。本文对Hps感染宿主后如何突破免疫防御机制进行综述,为该病的研究、防控提供参考。

1 突破机体天然免疫屏障

1.1 生物膜的屏障作用 细菌生物膜是一个以多糖为基质包裹细菌并可固植于宿主组织表面的高度组织化结构,是介导细菌耐药和免疫屏障的重要因素之一,也是造成Hps慢性感染和持续存在的关键因素[1]。细菌生物膜的存在可促进病原在宿主黏膜表面进行定植和入侵,非毒力菌株因其特殊的生物膜的存在,可保护其免受宿主免疫反应的清除,促进无毒力菌株在上呼吸道定植,使其具备一定的免疫逃逸能力。对于毒力菌株而言,生物膜还能够协助病原逃避肺泡巨噬细胞的吞噬作用。

1.2 降解黏膜表面的sIgA Hps主要通过上呼吸道感染宿主,而呼吸道的黏膜免疫是机体抵御外来病原入侵的第一道防线,上皮细胞分泌的sIgA是黏膜免疫的主要免疫球蛋白。sIgA可通过中和或防止病毒、细菌和毒素的吸附从而对黏膜表面进行保护,当黏膜表面的sIgA缺乏、降低或全身免疫功能异常时均易发生慢性或反复感染性疾病,且可造成局部带菌状态。Hps在上呼吸道黏膜表面定植和入侵时需克服机体黏膜表面分泌的sIgA对病原的清除作用。有文献指出,Hps分泌的sIgA蛋白酶不仅可降解机体黏膜表面的sIgA抗体,还可抑制宿主黏膜细胞分泌sIgA,这就为Hps逃避宿主的免疫监视提供了可能[2]。

1.3 细胞致死膨胀毒素(CDTs) CDTs可使细胞周期发生不可逆性阻滞或者凋亡,它是目前发现的唯一能够引起真核细胞分裂前期和静止期DNA双链断裂的细菌毒素[3]。CDTs也是Hps的重要毒力因子之一。CDTs是由CdtA、CdtB与CdtC 3个亚基组成的,在其发挥毒素作用过程中,Cdt B为主要活性亚基,而CdtA和CdtC则将Cdt B递送到靶细胞内部发挥毒性作用[4]。Hps的CDTs能够促进该菌的粘附和侵入上皮细胞中[5]。

2 抵御肺泡巨噬细胞(PAMs)的吞噬作用

Hps在侵入宿主的过程中,只有抵抗了宿主肺脏中PAMs的吞噬作用才能产生系统性疾病。在肺部,中性粒细胞和巨噬细胞组成了抵御病原微生物进入机体的一道重要防线,它们能识别、摄取并清除病原,参与抗原的处理和提呈,在机体的先天性和适应性免疫应答中发挥重要的作用。PAMs对Hps强毒菌株的处理存在延迟现象,而吞噬延迟的存在可为进入肺内的细菌大量繁殖提供重要的窗口期[6]。当然,Hps抵抗PAMs的吞噬可能与细菌的一些毒力因子(如细菌荚膜、三聚体自动转运蛋白等)有关[7]。

3 神经氨酸酶(NA)协助Hps体内定植

神经氨酸酶(NA)又称唾液酸酶,是一种糖蛋白,与细菌在宿主细胞内的生长活性有关。NA对Hps的定植作用主要有以下两方面:第一,提供生长所需的营养。该酶存在于细菌的对数生长末期,能为细菌提供保持其活力的非离子态钙;另外,还可与其它酶(如透酶、醛缩酶等)协同作用夺取宿主细胞的碳水化合物以增强细菌的毒力。第二,协助Hps对宿主致病。主要介导Hps的粘附和入侵宿主细胞并释放NA毒素。唾液酸是细菌代谢中一种重要的分子,既可为细菌提供生存所需的能量,也可作为细菌与宿主细胞相互作用的一种结构物质[8]。而NA可介导清除与宿主细胞糖原结合的唾液酸,从而暴露出细菌定居或侵入宿主细胞所需的受体,并通过降低黏蛋白表面的黏性从而干扰宿主的防御系统[9]。因此,NA作为Hps一种重要的毒力因子,主要与细菌的营养、粘附与入侵、毒素以及抵抗宿主的先天免疫有关[8]。

4 小 结

目前,在非洲猪瘟防控的大环境下,Hps仍然是威胁全球养猪业的重要细菌性疾病之一。猪群遭受应激或发生免疫抑制性疾病时,该病极易发生。Hps的致病是受多因素影响的感染过程,主要包括:上呼吸道感染,即突破机体的第一道天然免疫屏障(呼吸道黏膜屏障)以粘附和入侵黏膜上皮细胞;随着病情加重,细菌扩散至肺部,抵抗肺泡巨噬细胞(PAMs)的吞噬作用;严重者经血液循环进入机体引起全身性感染,最后定植于宿主体内并对宿主的组织器官造成损伤(可表现为特征性的格拉泽氏病,即纤维素性浆膜炎和关节炎)。当前对于Hps是如何到达血液的机制仍不清楚,但推测与菌株的毒力有关[10]。强毒株具入侵内皮细胞的能力,这在全身性感染中起着关键作用[11]。有研究表明,毒力菌株还可穿过血脑屏障,引发脑膜炎[12]。因此,加强饲养管理、保持动物呼吸道黏膜完整是基础,做好免疫抑制性疾病(如猪蓝耳病、猪圆环病毒病等)的疫苗免疫是关键,同时合理使用抗菌药物是防治该病最直接有效的方法。

猜你喜欢
生物膜毒力宿主
幽门螺杆菌生物膜的研究进展
生物膜胞外聚合物研究进展
抗生物膜肽研究进展
病原体与自然宿主和人的生态关系
龟鳖类不可能是新冠病毒的中间宿主
申嗪霉素和咪唑菌酮复配对几种病害的室内毒力测定研究
阿维菌素与螺螨酯对沾化冬枣截形叶螨的毒力筛选及田间防效研究
多杀性巴氏杆菌毒力因子及基因表达的研究进展
抓住自然宿主
人乳头瘤病毒感染与宿主免疫机制