【致病机制】
病原性大肠杆菌具有多种毒力因子,引起不同的病理过程。
1.定植因子
又称菌毛(fimbria, pilus)、黏附素(alhesin)或F抗原,可与黏膜表面细胞的特异性受体相结合而定植于黏膜。
在引起动物腹泻的Etbc中已发现的定植因子有F4、F5、F6、F41、弥散性黏附相关黏附素(adhesin involved in diffase adhesion, Al-dA)以及StEc中的F18等。
人源性菌株也有F2(即cFA\/1),F3(即cFA\/3)、cFA\/3和cFA\/4 4种。
2.内毒素
与所有革兰阴性菌一样,大肠杆菌外膜中含有脂多糖,当菌体崩解时被释放出来,其中的类脂质A成分具有内毒素的生物学功能,是一种毒力因子,在败血症中其作用尤为明显。
3.外毒素
是细菌分泌到菌体外的蛋白质,对组织的毒性作用有高度选择性。
大肠杆菌可产生多种外毒素,包括前述肠毒素(Lt和St)、类志贺毒素Stx(又称为Vero毒素)、溶血素和肠凝集性耐热肠毒素1(EASt1)。
最为人所知的是EtEc产生的由质粒编码的Lt和St。
Lt有抗原性,分子质量大,65c经30 min即被灭活,可激活肠毛细血管上皮细胞的腺苷酸环化酶,增加环腺苷酸(cAmp)产生,使肠黏膜细胞分泌亢进,发生腹泻和脱水。
Sta(也称为StI、St1、鼠St)无抗原性,分子质量小,100c加热30 min而不失活,可激活回肠上皮细胞刷状缘绒毛上的颗粒性的鸟苷酸环化酶,增加环鸟苷酸(cGmp)产生,同样引起分泌性腹泻;Stb(也称为St2、St2、猪St)免疫原性差,其对肠道的刺激可能与前列腺素E?和其他促分泌素的介导有关。
EASt1由38个氨基酸组成,一般认为其作用机制与Sta相同。
另外还有大肠杆菌素(colicin),是由大肠杆菌质粒编码并向外分泌的一类蛋白质,对于其他近缘细菌具有杀灭作用,可调节菌群数量。
从动物的全身性感染病例中分离的许多大肠杆菌可产生大肠杆菌素,并认为其与细菌引起败血症的能力有关。
4.荚膜
新分离的大肠杆菌多有荚膜,其上含有K抗原,具有抗吞噬作用和抗补体杀菌作用。
5.侵袭性
某些EtEc,像各种志贺菌一样,具有直接侵入并破坏肠黏膜细胞的能力。这种侵袭性与菌体内存在的一种质粒有关。
【临床症状与病理变化】
1.仔猪
因年龄与致病性大肠杆菌的种类不同,本病在仔猪的临床表现也有不同。
(1)黄痢型:
又称仔猪黄痢(yellow scour of newborn piglets)。
潜伏期短,生后12h以内即可发病,长的也仅1~3d,日龄更长者少见。一窝仔猪出生时体况正常,短期内,突然有1~2头表现全身衰弱,迅速死亡,以后其他仔猪相继发病,排出黄色浆状稀类,内含凝乳小片,很快消瘦,昏迷而死。
剖检尸体脱水严重,皮下常有水肿,肠道膨胀,有多量黄色液状内容物和气体,肠黏膜呈急性卡他性炎症变化,以十二指肠最严重,肠系膜淋巴结有弥漫性小点状出血,肝、肾有凝固性小坏死灶。
(2)白痢型:
又称仔猪白痢(white scour of piglets)。
病猪突然发生腹泻,排出乳白色或灰白色的浆状、糊状粪便,味腥臭,性黏腻。
腹泻次数不等。病程2~3d,长的1周左右,能自行康复,死亡的很少。
剖检尸体外表苍白、消瘦,肠黏膜有卡他性炎症变化,肠系膜淋巴结轻度肿胀。
(3)水肿型:
又称猪水肿病(edema disease of pigs)。
是小猪的一种肠毒血症,其特征为胃壁和其他某些部位发生水肿。
发病率虽不很高,但病死率很高。主要发于断乳仔猪,小至数日龄,大至4月龄也偶有发生。
体况健壮、生长快的仔猪易于发病。其发生似与饲料和饲养方法的改变、气候变化等有关。
初生时发生过黄痢的仔猪一般不发生本病。
病猪突然发病,精神沉郁,食欲减少或口流白沫。体温无明显变化,心跳疾速,呼吸初快而浅,后慢而深。
常便秘,但发病前一两天常有轻度腹泻。
病猪静卧一隅,肌肉震颤,不时抽搐,四肢泳动,触动时表现敏感,发呻吟声或嘶哑的嚎叫。
站立时背部拱起,发抖;四肢如发生麻痹,则站立不稳,行走时四肢无力,共济失调,步态摇摆不稳,盲目前进或做圆圈运动。
水肿是本病的特殊临床症状,常见于脸部、眼睑、结膜、齿龈,有时波及颈部和腹部的皮下。
有些病例没有水肿变化。病程短的仅数小时,一般为1~2d,也有长达7d以上的。病死率约为90%。
剖检病理变化主要为水肿。
胃壁水肿,常见于大弯部和贲门部,也可波及胃底部和食道部,黏膜层和肌层之间有一层胶冻样水肿,严重的厚达2~3 cm。
胃底有弥漫性出血变化。
胆囊和喉头也常有水肿。
大肠系膜的水肿也很常见,有些病猪直肠周围也有水肿。
小肠黏膜有弥漫性出血变化。淋巴结有水肿和充血、出血的变化。
心包和胸、腹腔有较多积液,暴露于空气后则凝成胶冻状。
肺水肿,大脑间质有水肿变化。
有些病例肾包膜增厚、水肿,积有红色液体,接触空气则凝成胶冻样,皮质纵切面贫血,髓质充血或出血。
膀胱黏膜也轻度出血。
有的病例没有水肿变化,但有内脏有出血性变化,出血性肠炎尤为常见。
(4)断乳仔猪腹泻(pwd):
常发生于断乳后5~14d的仔猪。首先发现一只或多只仔猪在断乳后2d左右突然死亡,与此同时,猪群采食量显着下降并出现水样腹泻。
一些猪出现尾部震颤,直肠温度正常。
脱水和沉郁,即使到发病后期仍表现极度的饮欲。
鼻盘、耳和腹部发绀,即使受感染最严重的猪也会步态蹒跚到处走动。
死亡高峰在断乳后的6~10d。
死于断乳仔猪腹泻的猪一般大体状况良好,但有严重脱水,眼睛下陷,黏膜发绀;肺苍白、干燥、贫血;胃充满干燥食物,胃底区黏膜可见不同程度的充血;小肠扩张充血、轻度水肿,内容物水样或黏液样,有异味,肠系膜高度充血;大肠内容物黄绿色,水样或黏液样。
死亡较晚的猪,外观消瘦,尸体散发出浓烈的氨味;胃底区有形状不规则的较浅溃疡,大肠中也有相似的较小面积的病理变化,粪便呈黄褐色,眼前房液体尿素反应阳性。
2.犊牛
潜伏期很短,仅几个小时。根据临床症状和病理变化可分为三型。
(1)败血型:
病犊表现发热,精神不振,间有腹泻,常于临床症状出现后数小时至1内急性死亡。
有时病犊未见腹泻即死亡。从血液和内脏易于分离到致病性大肠杆菌。
(2)肠毒血症型:
较少见,常突然死亡。
如病程稍长,则可见到典型的中毒性神经系统症状,先是兴奋、不安,后沉郁、昏迷,以至死亡。死前多有腹泻。由特异血清型的大肠杆菌产生肠毒素引起,没有菌血症。
(3)肠型:
病初体温升高达40c,数小时后开始腹泻,体温降至正常。
粪便初如粥样、黄色,后呈水样、灰白色,混有未消化的凝乳块,凝血及泡沫,有酸败气味。
末期患病动物肛门失禁,常有腹痛,用蹄踢腹壁。
病程长的,可见肺炎及关节炎。如及时治疗,一般可以治愈。耐过的病犊,恢复很慢,发育迟滞,并常发生脐炎、关节炎或肺炎。
因败血症或肠毒血症死亡的病犊,常无明显的病理变化。
腹泻的病犊,皱胃有大量凝乳块,黏膜充血、水肿,覆有胶状黏液,皱褶部有出血。
肠内容物常混有血液和气泡,恶臭。
小肠黏膜充血,在皱褶基部有出血,部分黏膜上皮脱落。
直肠也可见同样变化。
肠系膜淋巴结肿大。
肝脏和肾脏苍白,有时有出血点。
胆囊内充满黏稠暗绿色胆汁。
心内膜有出血点。病程长的病例在关节和肺也有病理变化。
3.羔羊
潜伏期数小时至2d。分为败血型和肠型两型。
(1)败血型:
主要发于2~6周龄的羔羊,病初体温升高达41.5~42c。
精神委顿,四肢僵硬,运步失调,头常弯向一侧,视力障碍,继之卧地,磨牙,头向后仰,一肢或数肢做划水动作。
口吐泡沫,鼻流黏液。有些关节肿胀、疼痛,最后昏迷。
由于发生肺炎而呼吸加快。很少或无腹泻。多于发病后4~12h死亡。
从内脏可分离到致病性大肠杆菌。
剖检可见胸、腹腔和心包大量积液,内有纤维素;某些关节,尤其是肘关节和腕关节肿大,滑液浑浊,内含纤维素性脓性絮片;脑膜充血,有很多小出血点,大脑沟常含有多量脓性渗出物。
(2)肠型:
主要发生于7日龄以内的幼羔。
病初体温升高到40.1~41c,不久即腹泻,体温降至正常。
粪便先呈半液状,由黄色变为灰色,以后粪便呈液状,含气泡,有时混有血液和黏液。
病羊腹痛、拱背、委顿、虚弱、卧地,如不及时救治,可经24~36b死亡,病死率为15%~75%。
有时可见化脓性一纤维素性关节炎。从肠道各部可分离到致病性大肠杆菌。
剖检可见尸体严重脱水,皱胃、小肠和大肠内容物呈黄灰色半液状,黏膜充血,肠系膜淋巴结肿胀发红。
4.幼驹
病驹体温升至40c以上。
剧烈腹泻,肛门失禁,流出液状粪便,呈白色或灰白色,含多量黏液,有时混有血液。
病驹喜躺卧,继则不能起立,高度衰竭,常在数日内死亡。
病程较长的,腹泻与便秘交替发生。
有的关节肿大,表现跛行。
病死率一般为10%~20%。
剖检可见尸体极度消瘦。
胃黏膜脱落,有出血点。
小肠、盲肠和结肠都有出血性炎症。
脾肿大,包膜下有出血点。心内外膜也有出血点。淋巴结肿大,有出血点。其他脏器无大变化。
5.兔
是以腹泻为主的肠道传染病。
一年四季均可发生,各年龄兔均易感,主要侵害断乳至4月龄幼兔,是断乳后幼兔发病率、病死率最高的一种传染病,多与应激有关。
潜伏期4~6d。最急性者突然死亡。多数病免初期腹部膨胀,粪球细小、成串,覆有透明、胶冻状黏液,随后出现水样腹泻。
病兔四肢发冷,磨牙,流涎,眼眶下陷,迅速消瘦,1~2d内死亡。
剖检可见胃膨大,充满液体和气体。胃黏膜有出血点。
十二指肠充满气体和染有胆汁的黏液,空肠、回肠、盲肠充满半透明胶冻样液体,并混有气泡。结肠扩张,有透明胶样黏液。肠道黏膜和浆膜充血、出血。胆囊扩张,黏膜水肿。肝脏、心脏有小点状坏死病灶。
6.貂
以断乳前后的仔貂发生最多,成年貂很少发生,散发。
潜伏期2~5 d。
初期粪便稀软,呈黄色粥状,随后腹泻加剧,粪便呈灰白色,带黏液和泡沫。体温升高达40~41c。有时伴有呕吐。粪便中有条状血液和未消化饲料。严重者发生水泻,肛门失禁,呼吸、心跳加快。
病貂迅速消瘦、弓腰、眼下陷、乏力,临死前体温下降。
剖检可见胃肠有卡他性或出血性炎症,肠系膜淋巴结肿大、充血或出血,脾肿大2~3倍,肾柔软,心肌发生变性。