豬鏈球菌毒力因子研究現(xiàn)狀

周莉　羅時霞　浦同燦　吳亨進

摘要：感染豬鏈球菌會對生豬養(yǎng)殖帶來嚴重的經(jīng)濟損失，豬鏈球菌感染生豬機體后，侵害機體的主要是細菌的毒力因子，毒力因子通過對機體正常細胞的侵害，影響機體的正常生理代謝進行，造成機體異常病變組織產(chǎn)生，最終會直接危害生命安全。為了解豬鏈球桿菌對機體危害的機制，該文主要論述豬鏈球菌毒力因子致病相關的研究進展，以期為豬鏈球菌病原疫苗和治療藥物的研制提供參考。

關鍵詞：豬鏈球菌;毒力因子;致病機制

中圖分類號：S858.28? ? ? ? ? 文獻標識碼：B? ? ? ? doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2021.21.006

Current Status of Research on Streptococcus Suis Virulence Factors

Abstract：Infection with Streptococcus suis can cause serious economic losses to pig farming，while streptococcus can also cause human infection，threatening health and safety.After Streptococcus suis infects the organism，mainly infects the organism the bacterium virulence factor，virulence factor through to the organism normal cell invasion，affects organism's normal physiological metabolism to carry on，causes the organism abnormal pathological change organization to produce，could end up directly endangering lives.In order to understand the mechanism of streptococcus Suis to harm the body，this paper mainly discusses the research progress of virulence factors of streptococcus suis to provide reference for the development of Streptococcus suis vaccine and therapeutic drugs.

Keywords：streptococcus suis，virulence factor，pathogenic mechanism

引言

我國作為生豬養(yǎng)殖大國，每年生產(chǎn)的生豬出欄量達到3億頭，是世界豬養(yǎng)殖和消費第一大國。為保證我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，根據(jù)生產(chǎn)實際制定生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃，指出以規(guī)模化、現(xiàn)代化、生態(tài)化為主要發(fā)展目標，推進以生豬養(yǎng)殖為基礎的三產(chǎn)融合發(fā)展模式，促進我國生豬養(yǎng)殖事業(yè)的發(fā)展。但因為我國養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎薄弱，加上資源的限制，我國的養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)代化進程較慢。困擾我國生豬養(yǎng)殖的主要問題是疾病因素，2018年非洲豬瘟進入我國，對我國生豬養(yǎng)殖造成重創(chuàng)，生豬的產(chǎn)能降低20%。疾病一直存在于生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，為減少疾病對豬生產(chǎn)的影響，我國建立免疫防控技術體系，對于具有重大危害的豬病實行疫苗免費接種，這對保證生豬產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到重要作用。但有些疫病疫苗免疫效果不好，這給安全生產(chǎn)帶來了威脅。豬鏈球菌是1966年被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已經(jīng)確定的血清型有35種，在其致病的研究中發(fā)現(xiàn)1、2、9血清型對豬的致病能力較強。為提高人們對豬鏈球菌的重視程度及其致病機理的了解，總結(jié)豬鏈球菌毒力因子的研究情況，為更好地預防疾病的發(fā)生提供技術參考。

1 豬鏈球菌病毒力因子研究概況

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的豬鏈球菌病的毒力因子有60余種，根據(jù)毒力因子的結(jié)構(gòu)和生理功能分為表面分泌類、酶類、轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控系統(tǒng)和其他毒力因子4個類型，其中豬鏈球菌主要的毒力因子有莢膜多糖、溶血素、細胞外蛋白因子、溶菌酶釋放相關蛋白、纖連蛋白和血纖蛋白原結(jié)合蛋白（FBPS）、谷氨酸脫氫酶（GDH）、IgG結(jié)合蛋白等。目前對毒力因子的研究主要是：毒力因子種類，控制毒力因子的合成及表達，毒力因子的功能、調(diào)節(jié)、增殖和免疫等。對豬鏈球菌毒力因子生理相關機制的研究，為研發(fā)新疫苗和治療藥物提供了重要的理論依據(jù)，對預防和治療豬鏈球菌病具有重大意義[1]。

2 豬鏈球菌相關因子

2.1 鏈球菌表面分泌成分

鏈球菌的表面分泌成分主要包括纖連蛋白結(jié)合蛋白、溶菌酶釋放相關蛋白、38ku細菌表面蛋白、溶血素等幾種物質(zhì)。在毒力試驗中，針對幾種單位缺失基因的鏈球菌進行促感染試驗，但還是有鏈球菌感染癥狀的發(fā)生。研究人員還發(fā)現(xiàn)了其他相似作用的因子，其中H因子具有替代功能，能夠聚集在細胞表面，降低巨噬細胞對鏈球菌的吞噬作用，協(xié)助細菌黏附和入侵宿主細胞。目前被發(fā)現(xiàn)的H因子結(jié)合蛋白包括Fhbp、Fhb，這兩種結(jié)合蛋白增強了鏈球菌2型對咽部上皮細胞的粘附和侵害。莢膜唾液酸是構(gòu)成莢膜多糖的單糖成分，它可破壞宿主的血腦屏障，遏制宿主免疫系統(tǒng)對鏈球菌的識別和免疫應答。豬鏈球菌能夠?qū)戆┥掀ぜ毎湍X微血管內(nèi)皮細胞進行粘附，改變其通透性，增加豬鏈球菌的感染能力。血紅素結(jié)合蛋白能與補體C1相互作用，通過凝聚的方式導致補體損耗和逃逸，增加豬鏈球菌獲取血紅素，引發(fā)更為嚴重的感染。菌毛蛋白是豬鏈球菌的srtBCD基因合成的一種蛋白，菌毛蛋白主要有SBP1和SBP2兩種，在豬鏈球菌1和2菌株中均有表達，SBP1與喉癌上皮細胞發(fā)生粘附，SBP2既能黏連喉癌上皮細胞還能與結(jié)合層黏連蛋白和纖連蛋白。寡聚糖結(jié)合蛋白具有免疫原性，豬鏈球菌的oppA基因編譯寡聚糖結(jié)合蛋白，寡聚糖結(jié)合蛋白可以結(jié)合黏連蛋白和纖連蛋白，增加豬鏈球菌對上皮細胞的粘附性。煙酰胺單核苷酸轉(zhuǎn)運蛋白PnuC，可將煙酰胺單核苷酸運轉(zhuǎn)到細胞內(nèi)，增加豬鏈球菌的耐氧化，增加其在脾、腦和肝等組織定植能力[2]。

2.2 相關酶類

豬鏈球菌的二肽基肽酶-4對抗微生物肽PR-39蛋白有水解切割活性。減弱PR-39殺菌作用和免疫調(diào)節(jié)作用。5′-核苷酸酶將2′-脫氧腺苷單磷酸轉(zhuǎn)化成2′-脫氧腺苷，2′-脫氧腺苷可以引起胱天蛋白酶-3發(fā)生壞死，抑制宿主的免疫應答能力。豬鏈球菌的lgM降解酶是一種半胱氨酸蛋白酶，能促進細菌補體在細胞表面的沉積，增加抗血清產(chǎn)生免疫反應。絲氨酸/蘇氨酸激酶對調(diào)節(jié)細菌的應激反應、生物膜形成、細胞壁生物合成、發(fā)育、代謝、毒力等具有作用，可以促進細胞中E3泛素連接酶的表達，增加對人腦微血管內(nèi)皮細胞的穿透能力[3]。

2.3 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控系統(tǒng)

氨基酸蛋白激酶和反應調(diào)節(jié)蛋白組成的信號傳導途徑是豬鏈球菌二元調(diào)控系統(tǒng)，能夠增強豬鏈球菌抵抗宿主的免疫能力。Spx蛋白對多種細菌都具有調(diào)節(jié)作用，在對豬鏈球菌的鑒定中發(fā)現(xiàn)，有SpxA1蛋白和SpxA2兩種蛋白參與豬鏈球菌的營養(yǎng)代謝，能促進豬鏈球菌在宿主細胞中的定植并誘導宿主細胞合成炎性因子[4]。

2.4 其他的病毒因子

三磷酸腺苷酶有A、B、C、D 4個系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)具有不同的作用。三磷酸腺苷酶A為ATP酶，可在催化ATP水解時為轉(zhuǎn)化過程提供能量。三磷酸腺苷酶B、C系統(tǒng)的作用是在細胞膜為多胺轉(zhuǎn)運形成專門通道，促進多胺向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移。三磷酸腺苷酶D系統(tǒng)可結(jié)合多胺，促進多胺在細胞內(nèi)的定植。乙酰葡糖胺烯醇丙酮酸還原酶基因參與肽聚糖的合成。對操縱豬鏈球菌正常生命活動中，三磷酸腺苷酶A、B、C、D4個系統(tǒng)以及乙酰葡糖胺烯醇丙酮酸還原酶發(fā)揮著重要作用，均可促進多胺在轉(zhuǎn)運及合成中的調(diào)節(jié)作用。89K毒力島內(nèi)攜帶的毒力因子virD4-virB4屬于一種Ⅳ型分泌系統(tǒng)。VirD4基因能上調(diào)促炎性細胞因子的表達，使抗吞噬能力增強，毒力提升。豬鏈球菌上調(diào)了virD4的表達，有利于對抗氧化應激環(huán)境[5]。

3 結(jié)束語

在豬鏈球菌完整基因組序列測定完成后，對其功能基因的研究促進了豬鏈球菌毒力因子的發(fā)現(xiàn)。在豬鏈球菌標記突變系統(tǒng)，可篩選鑒定出潛在毒力因子。但關于毒力因子的作用機制研究還有些不足，如調(diào)控毒力因子基因組轉(zhuǎn)錄水平上的機制，豬鏈球菌感染和致病中的作用過程，毒力因子感染過程中的相互間的作用規(guī)律，豬鏈球菌感染宿主后與宿主間相互作用機理等的研究還較少。豬鏈球菌病已經(jīng)被研究者和養(yǎng)殖人員高度關注，在抗生素藥敏實驗中，已經(jīng)證明豬鏈球菌的耐藥毒株有15個。濫用抗生素導致致病菌的耐藥性突變越來越多，這給豬鏈球菌的預防及治療工作帶來非常嚴峻的挑戰(zhàn)。研究豬鏈球菌的毒力因子，不僅可加強豬鏈球菌疫病的診斷技術水平，而且可以促進新疫苗和有效藥物的研發(fā)。利用毒力因子抗原診斷抗體也是深入研究毒力因子的重要作用之一，但是，目前還沒有針對豬鏈球菌疫病的強效疫苗，篩選豬鏈球菌毒力因子保護性抗原是制備疫苗的重要途徑。進一步深入研究豬鏈球菌毒力因子的作用機理，對確定藥物的靶點、開發(fā)研究有效的治療藥物具有重要意義。

參考文獻

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作者簡介：周莉（1987-），女，貴州興仁人，研究生，獸醫(yī)師，主要從事動物疫病防控工作。