德尔卑沙门菌的研究进展

郑慧娟，潘志明，焦新安



德尔卑沙门菌的研究进展

郑慧娟，潘志明，焦新安

德尔卑沙门菌是重要的人兽共患病原菌，可引起人食物中毒和败血症等症状，而且对牲畜的繁殖及健康带来严重威胁。本文就德尔卑沙门菌的流行现状、基因组学及致病机制等方面的研究进行总结，以期为该菌的防治提供指导。

德尔卑沙门菌；流行现状；基因组学；致病机制

Funded by the National Key Research and Development Program Special Project (No.2016YFD0501607), Agroscientific Research in the Public Interest (No.201403054), the National Natural Science Foundation of China (Nos. 31320103907 and 31230070), the Research and Development Program of Jiangsu (BE2015343), the "six Talent Peaks Program" of Jiangsu Province (No.NY-028), the Yangzhou University Science and Technology Innovation Team, the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD)

沙门菌是引起世界范围内人类食源性疾病的首要因素[1]。绝大多数沙门菌对人和动物有致病性，具有重要的公共卫生意义[2]。近年来在猪肉生产链中德尔卑沙门菌的分离率逐渐趋于首位，其在健康人群的携带率也位于前列。本文综述了德尔卑沙门菌在流行现状、基因组学和致病机制等方面的研究进展，以期为德尔卑沙门菌的防治提供理论依据。

1 德尔卑沙门菌流行现状

1.1 流行病学调查 生猪屠宰场及猪肉的流行病学研究发现，德尔卑沙门菌已成为优势血清型之一[3-5]。德尔卑沙门菌是1923年Peckham在引起食物中毒的猪肉饼中首次分离到的[6]。它在1923-1944年间引起英格兰和威尔士11起暴发性的食物中毒，1946年澳大利亚的一家医院也暴发了由德尔卑沙门菌引起的婴儿腹泻，其中68个婴儿发病，10例死亡[7]。美国每年约有上百万人因食用沙门菌污染的食品而引起肠热症、胃肠炎和败血症等疾病[8]。德尔卑沙门菌主要在猪肉中分离到[9]，沙门菌污染的猪肉是导致人感染沙门菌的第二大来源，欧洲26个国家猪源沙门菌的主要血清型分别是鼠伤寒沙门菌、德尔卑沙门菌和肠炎沙门菌，而且德尔卑沙门菌分离率有超越鼠伤寒沙门菌的趋势[10]。在2006-2007年间，欧盟对其25个成员国及挪威生猪屠宰场淋巴结样品及13个成员国生猪屠宰场猪胴体擦拭样品沙门菌的污染状况进行流行病学分析，发现沙门菌污染率分别为10.3%和8.3%；淋巴结样品沙门菌分离株血清型中，德尔卑沙门菌分离率为24.3%，位居第二；而胴体来源沙门菌2个主要血清型分别为鼠伤寒沙门菌占49.4%，德尔卑沙门菌占24.3%[11]。近年来，德尔卑沙门菌引起的沙门菌病逐渐上升[12]，这不仅对人的健康造成了严重的威胁，同时影响了经济的发展，所以应该引起人们对德尔卑沙门菌的重视。

在我国德尔卑沙门菌也逐渐成为最优势血清型。李昱辰等[13]和蔡银强等[14]对江苏省屠宰场及农贸市场猪肉样品沙门菌的污染情况进行调查发现德尔卑沙门菌的分离率均占首位。1990年山东一家医院内暴发了由德尔卑沙门菌引起的婴幼儿腹泻，其中有3名患者并发败血症[15]。2006年通过对武汉同济医院0～3岁孩子的3 746份门诊腹泻样本沙门菌的分离鉴定发现，德尔卑沙门菌的分离率占首位[16]。从这些数据可以看出德尔卑沙门菌在国内食品中流行比较严重，尤其是猪肉样品，而中国作为猪肉生产和消费大国，应加强对德尔卑沙门菌的监测。目前，发达国家正逐步建立食源性致病菌监测网和同源性分析网等来应对食源性疾病的暴发和新病原菌的出现，世界卫生组织(World Health Organization, WHO)于2000年建立了全球沙门菌监测网(World Health Organization Global Salmonella Survey, WHO GSS)[17]。

1.2 分子流行病学研究 多位点序列分型(Multilocus sequence typing, MLST)通过对细菌多个管家基因核酸序列的测定从而对细菌进行分型，此分型方法操作简单，重复性好[18]，而且Sukhnanand等[19]研究发现沙门菌ST型与其血清型之间有很好的对应关系，可以对沙门菌血清型进行预测。通过查阅沙门菌MLST数据库 (http://mlst.warwick.ac.uk/mlst/dbs/Senterica/Get

TableInfo_html)发现德尔卑沙门菌一共有13种ST型，分别为ST15、ST39、ST40、ST71、ST72、ST678、ST682、ST683、ST695、ST774、ST813、ST1326、ST1585，而ST40沙门菌大多分离于猪及猪肉中，与此同时引起了大量的人沙门菌病。而目前我国主要有ST40和ST71两种ST型，其中以ST40为主，而ST71在近几年才开始出现[13-14]。在国外德尔卑沙门菌ST型种类比较丰富，比如丹麦德尔卑沙门菌ST型有6种，分别为ST39、ST40、ST71、ST678、ST682、ST683[20]，在德国德尔卑沙门菌ST型有5种，ST39、ST40、ST71、ST682、ST774，其中ST39是分离率最高的一种ST型，而ST774是新发现的一种ST型[21]。从以上数据可以看出德尔卑沙门菌ST型比较丰富，但是由于管家基因相对比较保守，其在区分高度关联的菌株时仍存在一定的局限性，无法区分各ST型之间的亲缘关系，因此需要分辨力更高的分型方法。

2 德尔卑沙门菌基因组学研究

根据GenBank公布的序列，目前已有12株德尔卑沙门菌完成了基因组测序，这推动了德尔卑沙门菌基因组的研究，加深了对其致病机理的认识，为德尔卑沙门菌的防控研究奠定了基础。德尔卑沙门菌主要在猪和猪肉上分离到，这是否说明德尔卑沙门菌对猪有宿主适应性还有待研究。Hayward等[22]对两株猪源德尔卑沙门菌D1、D2进行全基因组测序,通过序列比对发现德尔卑沙门菌基因组中存在一个新的毒力岛(SPI-23)，长37 Kb，42个开放阅读框，除此之外德尔卑沙门菌的SPI-2, SPI-4与猪霍乱沙门菌SC-B67在基因组序列上完全一致，而SPI-18与伤寒沙门菌CT-18在基因组序列上完全一致。但是德尔卑沙门菌基因组中缺失10个毒力岛(SPI-7, SPI-8, SPI-10, SPI-15, SPI-16, SPI-17, SPI-19, SPI-20, SPI-21, SPI-22)。

细菌质粒是独立存在于细菌染色体DNA之外的遗传物质，其具有可独立复制和转录的能力，而且质粒携带的基因与宿主菌的表型密切相关[23]。耐药质粒在选择性压力下可以发生水平转移[24]。在德尔卑沙门菌基因组上存在IncL和ColE1两个耐β-内酰胺类抗生素质粒[25-26]，Anne Bleicher等[27]研究发现了德尔卑沙门菌4个新质粒(pSD4.0, pSD4.6, pSD5.6, pSD107)，而且其基因组上存在的大质粒与小质粒间可以发生稳定的转移。但是目前有关德尔卑沙门菌质粒的数据相对较少，还有许多未知问题有待研究。

3 德尔卑沙门菌致病机制研究

沙门菌的致病性与入侵非吞噬细胞的能力、在胞内存活的能力、以及在吞噬细胞内复制和增殖的能力有关[28]。通过德尔卑沙门菌感染小鼠模型发现其是低毒力菌株，口服低于2×108CFU(Colony Forming Units)对小鼠是不致死的，腹腔注射量为5×106CFU(Colony Forming Units)时死亡率为40%。德尔卑沙门菌不仅可在小鼠粪便和尿液中存在5个月之久，而且其在多个脏器内都可分离到，如心脏、脾脏，小肠、膀胱等[7]。德尔卑沙门菌也可引起猪的长程感染，并且在多个脏器内长期定植，如扁桃体、回盲淋巴结、脾脏、空肠、结肠、盲肠等，这可导致生猪屠宰时对猪肉的污染，所以其在猪肉中的分离率居高不下。细菌引起的免疫应答反应较弱，这也许是机体无法将其快速清除的一个原因[29]。德尔卑沙门菌SPI-23上的potR基因在德尔卑沙门菌对IPEC-J2细胞的黏附和侵袭有着重要的作用，缺失potR基因后，细菌对IPEC-J2细胞的黏附率和侵袭率显著下降。当细菌侵袭猪的空肠上皮细胞时SPI-23上有9个基因的表达量会上调(potR,chlR,docB,genE,shaU,dumE,sadZ,tinY,talN)，由此可看出这些基因与德尔卑沙门菌的致病性密切相关[9]。德尔卑沙门菌感染猪时往往不会引起明显的临床症状，猪只是长程带菌成为传染源，危害整个群体，而且如果猪群感染其它高致病性病原菌时，其可引起继发感染，导致猪的死亡率增加。由于这些低毒力菌株不会引起明显的临床症状，容易被忽视，所以对食品安全的威胁会更严重。

4 展 望

目前对德尔卑沙门菌的研究数据还较少，而且细菌在哺乳动物模型中的致病机制的相关信息有限，所以这给防治带来一定的困难。庆幸的是，现在国内外已经对德尔卑沙门菌重视起来，全基因组数据也逐渐增多，相信在不久的将来，有关德尔卑沙门菌的致病机理、免疫应答以及分子流行病学等方面的研究会取得重大突破。

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Research progress onSalmonellaDerby

ZHENG Hui-juan, PAN Zhi-ming, JIAO Xin-an

(JiangsuKeyLaboratoryofZoonosis,JiangsuCo-innovationCenterforPreventionandControlofImportantAnimalInfectiousDiseasesandZoonoses,JiangsuYangzhou,China,JointInternationalResearchLaboratoryofAgricultureandAgri-productSafetyoftheMinistryofEducation,Yangzhou,Jiangsu,China,KeyLaboratoryofPreventionandControlofBiologicalHazardFactors(AnimalOrigin)forAgrifoodSafetyandQuality,MinistryofAgricultureofChina,YangzhouUniversity,Yangzhou, 225009China)

SalmonellaDerby is recognized as a major human food-borne pathogen causing food poisoning, septicaemia and other symptoms. Meanwhile, it can represent a severe threat to livestock breeding and health. The objective of this review is to summarize novel research progress on epidemic, genomics, pathogenic mechanism ofSalmonellaDerby for provide reference to related research.

SalmonellaDerby; epidemic; genomics; pathogenic mechanism

国家重点研发计划课题(No.2016YFD0501607)；公益性行业(农业)科研专项(No.201403054)；国家自然科学基金(No.31320103907,No.31230070)；江苏省重点研发项目(No.BE2015343)；江苏省第九批"六大人才高峰"高层次人才项目(No.NY-028)；扬州大学科技创新团队；江苏省高校优势学科建设工程项目联合资助

潘志明，Email:zmpan@yzu.edu.cn

江苏省人兽共患病学重点实验室/江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心/农业与农产品安全国际合作联合实验室/农业部农产品质量安全生物性危害因子(动物源)控制重点实验室

10.3969/j.issn.1002-2694.2017.07.013

R378.2

A

1002-2694(2017)07-0642-04

2016-04-14 编辑：张智芳