沙門氏菌發(fā)病機理、檢測方法及防治

李思學，王鶯杰

（內蒙古大學生命科學學院，內蒙古呼和浩特 010030）

在1885年霍亂流行時，沙門氏等人成功分離到了豬霍亂沙門氏菌，[1]故將其定名為沙門氏菌。沙門氏菌病是由多種沙門氏菌引起的不同形式的人畜共患病。按生化反應本屬菌可分為4個亞屬：亞屬Ⅰ是具典型生化反應的和最常見的沙門氏菌；亞屬Ⅲ是亞利桑那沙門氏菌；亞屬Ⅱ和Ⅳ是不具典型生化反應的沙門氏菌。沙門氏菌是食物中毒中最常見的致病菌，科學家們對其研究已經深入到分子水平，[2]但是沙門氏菌的免疫學特性和防控方法的研究還有待進一步深入。

1 病原性

沙門氏菌屬是腸桿菌科的一種兩端鈍圓的革蘭氏陰性菌，為常見致病菌，一般無莢膜、無芽孢，絕大多數(shù)都被有鞭毛；需氧或兼性厭氧菌，生化特性活潑，能夠分解多種醇和糖類。沙門氏菌不易在水中繁殖，但可生存2～3周。沙門氏菌繁殖的最適溫度為37℃，對外界不利因素的抵抗力很強，在7～45℃的條件下都能繁殖，冷凍或凍干后仍能存活。在糞便中可存活1～8個月，在化糞池中，能存活47天，在墊料中可存活2～5個月，在20%的食鹽腌肉中能存活75天[3]。沙門氏菌在60℃條件下15min才可被殺死，可見其對熱敏感。在5%的石碳酸中，5min即死亡。同時，頭孢可肟、氧氟沙星、左氧氟沙星等抗生素對沙門氏菌的殺傷力較大。動物的病例常見于豬、牛和禽類，其中，禽類感染率最高、危害較大，曾造成多起大規(guī)模食物中毒事件。

2 流行病學特性與發(fā)病機理

2.1 流行病學特征

沙門氏菌病全年均可發(fā)生，但流行期以夏季為主，主要在5—10月，其中7—9月最多，導致人食物中毒的食品以動物性食品為主主要是由于食品加工用具污染、食品存儲場所堆積混雜以及養(yǎng)殖和運輸過程中污染了沙門氏菌而引起，也可能是制作過程不當未能徹底殺滅病菌引起。

2.2 發(fā)病機理

沙門氏菌隨食物進入機體后，一般要達到一定數(shù)量時才會出現(xiàn)臨床癥狀，攝入后，胃腸道病原體與胃腸道微生物競爭，并克服宿主的免疫防御，從而引起感染。沙門氏菌的表面形成突起，用以和目標細胞建立聯(lián)系；突起會將具有特定功能的蛋白質送達目標細胞，并破壞細胞膜；沙門氏菌就會通過這個細胞膜缺口向目標細胞釋放毒性蛋白質。最終腸黏膜被破壞，病菌通過淋巴系統(tǒng)進入血液，出現(xiàn)菌血癥，引起全身感染。機體啟動防御后，沙門氏菌被破壞、裂解，毒力較強的內毒素被釋放出來，再與活體沙門氏菌共同侵害腸黏膜引起持續(xù)炎癥，出現(xiàn)食物中毒、腸熱癥、慢性腸炎甚至敗血癥。在抵抗沙門氏菌入侵時除了使用直接的殺滅機制外，共生微生物還占據(jù)代謝領域，以戰(zhàn)勝入侵的病原體。

3 檢測方法

3.1 傳統(tǒng)方法

現(xiàn)行的沙門氏菌檢測國家標準共分3步。（1）前增菌：將待測樣品加入無菌杯中進行均質，培養(yǎng)8～18h。（2）增菌：取混合物樣品分別轉種于TTB與SC培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。（3）分離：將增菌后的菌落接種于含有特定顯色劑或非沙門氏菌抑制劑的培養(yǎng)基上，即可檢測出來是否含有沙門氏菌，但是檢測過程耗時較長（約7 d），效率較低，不適合緊急情況下的鑒定。

3.2 免疫學檢測法

3.2.1 酶標抗體檢測法（ELISA法）

ELISA法是利用抗原-抗體特異性結合的特點進行檢測，最后通過酶標儀測定吸光度OD值。這種酶聯(lián)免疫吸附實驗已經越來越流行，它所利用的免疫球蛋白IgG、IgM和IgA也能夠解釋一些生理生化現(xiàn)象。該方法具有應用范圍較廣、特異性強且靈敏度較高的特點，這種方法也需要進行微生物增殖，但用時卻比傳統(tǒng)方法大大縮短，目前對此方法的改進還在進一步研究中。

3.2.2 免疫熒光標記法

免疫熒光標記法又稱熒光抗體染色法，這是一種新型的免疫學檢測法，分為直接免疫熒光標記法和間接免疫熒光標記法。直接免疫熒光標記法利用抗原-抗體反應的高度特異性，標記其中一者，在不影響抗原抗體活性的情況下，與另一者特異性結合后，在熒光顯微鏡下呈特異性熒光；間接免疫熒光標記法則是形成抗原-抗體-抗原復合物，用來檢驗未知的抗原（抗體）。這種方法肉眼即可看到結果、操作簡便，雖然也需要增殖，但是增殖后操作只需10min[4]。

3.2.3 免疫層析法

免疫層析法是一種新興的免疫診斷法，利用抗原-抗體特異性結合的特點。不同于免疫熒光標記法，免疫層析法將抗體固定在硝酸纖維素膜的某一區(qū)帶，樣品進行層析后，移動到含有特定抗體的部位就會發(fā)生特異性結合，用免疫膠體金、免疫酶染色使之顯色。彭喆等人[5]成功設計了可重復利用、特異性強的沙門氏菌膠體金免疫層析試條。

3.3 分子檢測

隨著分子生物學的高速發(fā)展，基于核酸的聚合酶鏈式反應法（PCR法）檢測具有速度快、準確性更強的特點，它利用不同沙門氏菌的特異核酸片段進行擴增，通過含有放射性同位素探針的補體核酸片段進行檢測。劉亞娟[6]已經成功建立了夾心DNA分子雜交技術（DNAH）和環(huán)介導等溫擴增法（LAMP）兩種快速檢測沙門氏菌的方法。但是由于需要利用放射性同位素，不能在大多數(shù)實驗室進行。而目前依賴于沙門氏菌核糖體RNA（rRNA）的第二代技術——比色計已發(fā)展起來，其在保留了原有高敏感性優(yōu)勢的同時，還使得無輻射檢測得以實現(xiàn)，無需進行變性處理。但是耗時較之前變長，需2 d左右。

4 沙門氏菌病的防治

4.1 疫苗防治

4.1.1 弱毒滅活苗

家禽類滅活疫苗的研究最早可追溯到19世紀，沙門氏菌的疫苗是最早制備成功的，牛類沙門氏菌病可以通過定期接種疫苗來預防。常用牛沙門氏菌病氫氧化鋁菌苗，在進行疫苗接種后病例明顯減少，具有很好的防疫效果。但是隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)滅活苗的免疫力低，僅能刺激體液免疫反應，不能引起T細胞介導的細胞免疫和IgA抗體介導的保護腸道黏膜的免疫反應。盡管具有以上缺點，但是其價格低廉、操作簡單甚至疫苗拌入飼料口服也可見效，因此對于處理緊急疫情的發(fā)生十分必要，針對養(yǎng)殖場內的特異性滅活疫苗可能比活疫苗性價比更高。

4.1.2 減毒活疫苗

活疫苗能及時且高效地防止沙門氏菌在體內的定植，還可以減少沙門氏菌的攜帶和擴散。減毒活疫苗是經過化學物質處理后，毒性亞基構象改變，但結合亞基構象不變，保持了抗原性，在體內可以引發(fā)細胞和體液免疫獲得長期免疫效果，目前已經利用多種突變株的已知或未知突變位點制成了禽類的活疫苗，如腸沙門氏菌SPI1弱毒株能夠對鼠傷寒沙門氏菌和腸炎沙門氏菌的感染提供一定保護。目前還有多種突變株具有成為疫苗的潛力，如phoP/phoQ基因、spiC基因、htrA基因等?？偠灾瑴p毒活疫苗的前景較為廣闊，著名動物疫苗公司羅曼動物保健有限公司目前已經研發(fā)了用于預防腸炎沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌的同源沙門氏菌二價疫苗，與其他疫苗相比，兩種疫苗對于易感生物具有同樣的免疫效力；由于兩種疫苗共存，所以需要建立新型的診斷方法以確定沒有野生毒株且兩疫苗共存狀態(tài)良好。與其他類疫苗相比，減毒活疫苗激發(fā)機體免疫應答的效果更好，但是減毒活疫苗在體內的安全性以及可能出現(xiàn)的返祖突變現(xiàn)象都是使其難以廣泛應用的不穩(wěn)定因素，依舊需要投入大量的研究。

4.1.3 亞單位疫苗

亞單位疫苗是一類新型疫苗，可利用病原微生物的特異性結構單位（抗原）制成能誘發(fā)機體產生抗體的疫苗。這種方法可以去除病原體中的有害成分，只保留其免疫原性，早在19世紀就有禽類亞單位疫苗的研究，該研究利用沙門氏菌的3種抗原：O抗原即脂多糖，VI抗原即聚-N-乙酰-D-半乳糖胺糖醛酸，h抗原即蛋白質。目前這些疫苗已經進行了大量的動物內研究，如將一定劑量的外膜蛋白接種于鳥，免疫率可達100%。而我國亞單位疫苗的研究還處于落后地位，其成本較高，不適于作為廣普疫苗應用，在未來的研究中應盡量簡化生產流程，降低成本，開發(fā)具有重組抗原、多價的疫苗。

4.2 綜合防治

4.2.1 加強防控管理

圈舍要保持干燥清潔，夏季勤通風，冬季保證溫度，合理控制環(huán)境，消除內部不利因素；養(yǎng)殖過程中要定期進行消毒，可用生石灰，氫氧化鈉等消毒一兩次，并定期監(jiān)控疫情，同時確保不會污染環(huán)境，要無公害。同時盡量避免外來人員與動物出入圈舍，以降低感染、傳播風險。其中哺乳動物產仔后，需要進行檢查，在保持乳頭清潔的同時增強抵抗力。

4.2.2 定期凈化

定期檢出并淘汰病畜也是防止大規(guī)模疫情爆發(fā)的有效措施。一般如果連續(xù)3次檢出沙門氏菌陽性就可以認為是帶菌體；還可對畜禽糞便進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)患病，要按規(guī)定進行處理，如果出現(xiàn)發(fā)病死亡事件，則一定要進行無害化處理，如深埋、焚燒、殺滅病菌并嚴格消毒。

4.2.3 有效控制飼喂營養(yǎng)安全

根據(jù)品種和生長發(fā)育階段的不同合理配置飼料，尤其要控制好維生素含量和飲水量。因為飼料和飲用水的處理，是病原微生物防治的關鍵一步。常用的方法有加熱飼料以求殺滅大多數(shù)沙門氏菌；利用微生物發(fā)酵技術也可以使飼料營養(yǎng)均衡，同時一定程度上抑制沙門氏菌的繁殖。而飲用水的消毒處理更是至關重要，要防止使用過程中被沙門氏菌污染。目前最新的研究在生物防治上取得了一定的進展，可以加入益生菌，利用其發(fā)酵抑制病原微生物的生長十分有效，而益生元和多糖可以促進益生菌的生長，最終抑制或清除腸道內的沙門氏菌。一些有機酸和多種飼料酸化劑同樣可以殺死飼料中的大量微生物，保障飼料衛(wèi)生。生物防治的方法還有很多，可以避免添加過多抗生素產生的抗藥性，但是多處于研發(fā)階段，還需對其生理生化及安全性進行深入研究。

5 展望

沙門氏菌被發(fā)現(xiàn)以來的100多年，沙門氏菌病仍是困擾人和動物的一種多發(fā)疾病。中國是人口大國，對動物類食品的需求量居高不下，飲食衛(wèi)生問題更加嚴峻，作為最大的食源性食物中毒元兇的沙門氏菌的防治更是重中之重。因此，安全有效的疫苗和治療方法的研究刻不容緩。隨著對沙門氏菌病理的研究向分子層面深入，現(xiàn)有檢測方法會不斷改進，新的學科交叉的方法也會不斷涌現(xiàn)，多價疫苗的研發(fā)以及生物綜合防治的發(fā)展前景將十分廣闊。