猪链球菌(S.suis)
1.形态染色
革兰阳性,圆形或椭圆形,单个或双个,少数呈短链状排列。陈旧培养物可能呈革兰阴性,在液体培养基中以链状为主,能形成荚膜,无芽孢(图3-1-1)。
2.培养特性
多数兼性厌氧,最适pH 为7.4~7.6,最适培养温度为36℃。营养要求丰富,接种在哥伦比亚(TSA、脑心浸液琼脂)血平板上36℃培养24h,形成细小、圆形微凸、表面光滑而湿润的灰白色菌落,菌落直径1~2µm。α 或β 溶血,有的为α 溶血,但延时培养后则变为β 溶血[图3-1-2]。猪链球菌2 型在绵羊血平板上呈α 溶血,而在马血平板上则为β溶血。在BHI、TSB、马丁肉汤(添加动物血清)等液体培养基培养,肉汤混浊。
图3-0-1 革兰氏阳性球菌(兼性厌氧菌和专性需氧菌)的鉴定思路
(引自《临床微生物学诊断方法与应用》,Nader Rifai、Carey-Ann Burnham、Andrea Rita Horvath 主编;汤一苇、潘柏申主译,上海科学技术出版社,2022 年1 月)
图3-1-1 猪链球菌镜检形态
(a)革兰染色(血平板培养);(b)革兰染色(BHI 液体培养);(c)透射电镜;(d)扫描电镜
3.生化反应
触酶阴性,七叶苷、精氨酸双水解酶、淀粉水解试验阳性,不分解甘露醇,V-P、马尿酸钠试验阴性,10℃、45℃、6.5% NaCl、pH 9.6 肉汤中均不生长。生化特性详见表3-1-1。
图3-1-2 猪链球菌在血平板上菌落特征
(a)α 溶血;(b)β 溶血
表3-1-1 链球菌属主要病原性链球菌的特性
(续表)
注:+,阳性反应;-,阴性反应;(+),反应缓慢;d,阳性或阴性因菌株而不同。
4.分离鉴定
(1)猪链球菌分离鉴定流程:扁桃体、鼻腔拭子可接种到选择性THB 增菌液试管中,36℃培养24~48h 后再划线接种到血平板上。猪链球菌在血平板上形成α 或β 溶血、圆形的小菌落,革兰阳性,短链;触酶试验阴性,不分解甘露醇,纯培养细菌可以进一步用商品化细菌鉴定试剂盒进行鉴定。具体流程见图3-1-3。
图3-1-3 猪链球菌分离鉴定流程
(2)猪链球菌与其他细菌鉴别:主要有以下几种。
① 猪链球菌与肠球菌鉴别:猪链球菌在45℃、6.5% NaCl、pH9.6 肉汤中均不生长,而肠球菌均生长。
② 猪链球菌与葡萄球菌鉴别:猪链球菌触酶试验阴性,6.5% NaCl 培养基不能生长;葡萄球菌触酶试验阳性,6.5% NaCl 培养基能生长。
③ 猪链球菌与马链球菌兽疫亚种鉴别:按兰氏分群,猪链球菌为R 群,马链球菌兽疫亚种为C 群。按菌落形态分,猪链球菌为光滑、圆形的小菌落,短链;马链球菌兽疫亚种为黏液的露滴状菌落,长链。按溶血性分,猪链球菌为α 溶血或β 溶血,β 溶血不明显;马链球菌兽疫亚种在血平板上为明显的β 溶血。
(3)猪链球菌血清型鉴定:猪链球菌根据荚膜抗原的不同分为33 个血清型(1~31、33及1/2)及相当数量无法定型的菌株(non-typeable strains,NT),其中1、2、7、9 型为猪的致病菌。血清凝集或协同凝集是当前鉴定猪链球菌各血清型的经典方法。将待检菌落接种THB 肉汤,于36℃培养18h±2h,取1.5ml 培养物经10 000r/min 离心3min,弃上清,加100µl 生理盐水将沉淀悬浮,取25µl 菌体悬液分别与猪链球菌标准血清和生理盐水进行玻片凝集试验,同时设阳性对照,生理盐水对照不凝集、阳性菌株凝集,试验成立。
(4)PCR 检测(https://www.daowen.com)
① 对病料分离的纯培养物可进行猪链球菌、猪链球菌1、2、7、9 型、猪链球菌毒力因子和猪链球菌MLST PCR(分子分型)检测,可用煮沸法提取细菌DNA,引物序列和退火温度见表3-1-2 ~表3-1-4。
表3-1-2 猪链球菌1、2、7、9 型和通用PCR 引物序列
表3-1-3 猪链球菌毒力因子PCR 引物序列
表3-1-4 猪链球菌MLST PCR 引物序列
(续表)
② 猪链球菌通用扩增体系:premix 12.5µl,ddH2O 8.5µl,引 物 各0.5µl,模 板2µl。扩增条件为:94℃预热5min;94℃30s,56℃ 30s,72℃ 1min,扩增30 个循环;72℃延伸10min(图3-1-4)。
图3-1-4 猪链球菌通用PCR 电泳图谱
③ 猪链球菌1、2、7、9 型扩增体系:premix 12.5µl,ddH2O 8.5µl,引物各1µl,模板2µl。扩增条件为:94℃预热5min;94℃ 30s,各自退火温度30s,72℃1min,扩增30 个循环;72℃延伸10min。
④ 猪链球菌7 个毒力因子扩增体系:可分为以下两个扩增体系。
a.扩 增 体 系1(fbps、gdh、orf 2 和mrp):premix 12.5µl,引 物fbps 0.6µl、gdh 0.7µl、orf 2 1.2µl、mrp 0.2µl 各1µl,模板3µl,用ddH2O 调整终体积至25µl。扩增条件为:94℃预热5min;94℃ 30s,56℃30s,72℃ 1min,扩增40 个循环;72℃延伸10min。
b.扩增体系2(sly、gapdh、epf):premix 12.5µl,引物sly、gapdh 各0.7µl,epf 0.2µl,DNA 模 板3µl,用ddH2O 调 整 终 体 积 至25µl。扩 增 条 件:94 ℃预 热5min,94 ℃30s,52℃30s,72℃1min,扩增40 个循环;72℃延伸10min。
⑤ 猪链球菌MLST 扩增体系:premix 12.5µl,ddH2O 8.5µl,引物各0.5µl,模板2µl。扩增条件:94℃预热3min;94℃30s,退火温度30s,72℃ 30s,30 个循环;72℃延伸10min。具体见图3-1-5。
图3-1-5 猪链球菌MLST PCR 电泳图谱
(a)aroA 基因;(b)cpn 基因;(c)dpr 基因;(d)gki 基因;(e)mutS 基因;(f)recA 基因;(g)thrA 基因