张 蕾，黄宣凯，陈 亮，高圣玥，冯万宇，苗 艳，兰世捷，沈思思
（黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）
猪呼吸道疾病综合征（PRDC）可由多种因素和多种微生物引起。规模化养殖场存在的引发因素包括饲养密度高、畜群混养、通风不良和温度不适等，病毒类病原体包括猪流感病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪圆环病毒2 型等也可引起发病。猪呼吸道疾病综合征涉及的细菌，从传统上可分为原发性（如支气管炎博德特菌、猪肺炎支原体和胸膜肺炎放线杆菌）和继发性（如多杀性巴氏杆菌、副猪嗜血杆菌和猪链球菌）［1］，尽管这些病原体可在世界范围内引起区域性动物肺炎，但其中某些仍是健康猪上呼吸道的常在菌群［2］，因此，了解呼吸道微生物群落之间的相互作用，是关乎动物健康和农业经济的重要课题。本文概述了健康猪呼吸道的细菌生态及微生物群落的变化对呼吸道疾病发生所带来的积极和消极作用。
1.1 呼吸道微生物的定植和生长 猪的呼吸道可分为上、下两部分，上呼吸道由鼻、咽、喉组成，下呼吸道由气管和肺组成［3］。新生仔猪呼吸道内最初的细菌起源尚不清楚。研究表明，细菌是在出生时或出生后不久，从母体（垂直传播）和环境（水平传播）获得的［4］。然而，呼吸道细菌的定植可能是在子宫内，始于羊膜内感染期间，但对于猪的此种假设仍需要研究来证实。无论是发生在子宫内或是出生后，新生仔猪的外部和内里都会有大量的微生物定植。研究表明，仔猪鼻腔内的微生物群落很大程度上受到外部因素的影响，如分娩和喂养方式［5］。
仔猪出生后8 h 内扁桃体的微生物组成与母猪阴道和乳头皮肤上的相似，表明这两处是猪上呼吸道早期定植微生物的重要来源［6］。Slifierz 等［7］研究显示仔猪在出生后的7 周内，鼻腔微生物群落的组成和结构变化显著，在断奶后2～3 周逐渐稳定。健康仔猪扁桃体的微生物群取决于圈舍环境，在3周龄时总体趋于稳定，受外部影响较少［6］。目前母体遗传因素在猪呼吸道微生物构成中的重要性尚不明确。
1.2 呼吸道微生物群形成的影响因素 断奶对仔猪体内早期微生物组成有重要影响。健康哺乳仔猪肠道主要微生物群落的改变与更换饲料有关［8］。上呼吸道的微生物群落同样受断奶影响，链球菌属的相对丰度增加，而莫拉菌属的丰度降低，饲料、饲养条件和抗菌药物的使用均可能导致这种变化［6］。
喂养方式和地面环境也会影响猪上呼吸道微生物群落的组成。据报道，与传统日粮饲喂的猪相比，用液体料饲喂的猪鼻腔中某些常见菌的相对丰度显著增加，如假单胞菌属、棒状杆菌属和纤维杆菌属。Megahed 等［9］提出，复杂的生态更利于有害菌群生长，而抑制有益菌群的生长繁殖，因此，与稻草垫料相比，单纯使用地板更利于构建平衡的呼吸道和肠道微生物群落。
饲养环境中氨气的浓度会影响猪呼吸道健康。体内试验表明，氨浓度高于0.002 5%时，猪的气管黏膜和肺泡会受到损害，生长性能降低；
同时，乳酸杆菌等有益细菌的定植减少，鼻腔内莫拉氏菌和链球菌的数量增加［10］。
抗生素是早期影响仔猪上呼吸道微生物群落的关键因素之一，尤其是在被广泛应用于治疗断奶仔猪腹泻后［11］。当使用泰乐菌素、头孢噻呋、土拉霉素、土霉素或青霉素等抗菌药时，猪上呼吸道微生物群落的稳态都会受到干扰。但是，微生物群落对不同抗生素的变化显示出特异性，在某些情况下会导致某些菌群种属类别的相对丰度发生很大变化。例如，给健康猪胃肠道外使用头孢噻呋，会增加鼻腔内梭状芽孢杆菌属的相对丰度，降低莫拉氏菌属、链球菌属和奈瑟菌属的相对丰度。胃肠道外给药土拉霉素后也可观察到相似的情况，而胃肠道外给药土霉素后，对猪鼻腔内梭状芽孢杆菌属和链球菌属的影响较小。有研究表明，在饲料中添加土霉素后，猪扁桃体和鼻腔内微生物群落的多样性呈显著下降，放线杆菌属和链球菌属的数量增加［12-13］。
2.1 上呼吸道菌群 健康猪鼻腔内存在的细菌通常为变形杆菌门和厚壁菌门，拟杆菌和放线菌虽然也存在，但流行率较低［14-15］。在整个生产周期中，莫拉氏菌属也是健康猪鼻腔内的常见菌，其次是链球菌属、梭状芽孢杆菌属和乳杆菌属［16］。
成年猪扁桃体的微生物群落组成与鼻腔内的相似，主要是变形菌门和厚壁菌门，但与鼻腔微生物群落不同的是，其主要微生物群落是放线杆菌属、巴氏杆菌属和嗜血杆菌属，莫拉氏菌属较少［17］。健康仔猪口、咽中的微生物群落与扁桃体的相似，主要是链球菌属、放线杆菌属和乳杆菌属［18］。链球菌属是健康育肥猪喉部的常在菌［19］，但由于缺少基因层面的深入分析，尚难区分是共生性的还是致病性的。
2.2 下呼吸道菌群 对健康猪下呼吸道微生物组成的研究结果各有不同。某些研究报道猪下呼吸道的主要微生物是变形菌门和厚壁菌门，其次是拟杆菌门和软壁菌门，但有些则报道主要是厚壁菌门，而变形菌门和拟杆菌门仅为健康猪肺部微生物群的一小部分。此外，细菌种属层面的差异更大，有的报道肺部主要微生物有甲基娇养杆菌属（Methylotenera）、普雷沃氏菌属（Prevotella）、鞘脂菌属（Sphingobium）、乳酸杆菌，有的报道主要是大肠杆菌、支原体、乳球菌属和巨球菌属（Macrococcus），另有人则报道主要是厌氧芽孢杆菌属（Anoxybacillus）和喜热菌属（Caloramator）［20-21］。差异的产生可能是由于样本动物的年龄差异、采样和数据分析方法不同所致，养殖环境也可能有影响。目前尚缺少对猪呼吸道真菌群落的研究，且猪上呼吸道的病毒群落也极具复杂性。
比较健康猪和PRDC患病猪的呼吸道微生物群落，发现病猪的肺部支气管肺泡灌洗样本中有更多的病原微生物，如链球菌、嗜血杆菌、巴氏杆菌和博德特氏菌，同时乳酸杆菌等有益菌减少。PRDC患病猪的口、咽部有较多的莫拉氏菌、韦荣氏球菌和卟啉单胞菌，证明呼吸道疾病与上呼吸道微生物组成的变化相关［18，20］。正如呼吸系统疾病患者呼吸道中微生物的丰富度和多样性降低一样［22］，患革拉瑟氏病（副猪嗜血杆菌病，一种通常与肺炎相关的全身性疾病）的仔猪上呼吸道的微生物群也有同样的变化［14］。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是猪上呼吸道微生物研究的另一个重要方面，该菌是一种新兴人畜共患病原体。一项对丹麦养猪场金黄色葡萄球菌的纵向研究表明，包括明串珠菌属和毛螺菌属等在内的20 类鼻腔微生物都与金黄色葡萄球菌的存在有关。鼻腔MRSA的定植与链球菌属的存在呈负相关，说明二者可能为拮抗作用［23］。为减少抗生素耐药性，益生菌（如乳酸杆菌属）因其能增加自然杀伤细胞的活性、减少促炎细胞因子的产生和保护生物生态位，已被倡导用作微生态制剂［8］。尽管乳酸杆菌对猪呼吸道的作用尚不明确，但从PRDC患病猪口、咽部和肺部中乳酸杆菌的相对丰度显著降低来看，乳酸杆菌对于机体抵抗呼吸道病原体具有积极作用。
新技术的发展使我们能够了解呼吸道不同部位的微生物组成差异，以及微生物群与呼吸系统疾病发作的关联。健康猪的呼吸道微生物群比患病猪的更丰富、均匀，表明微生物群失衡增加了PRDC的易感性。不稳定的微生物群有利于致病菌在上呼吸道定植，并进一步入侵下呼吸道，最终导致肺部疾病。病毒和真菌虽然在人和动物的呼吸道中占有重要地位，但关于猪呼吸道病毒和真菌的研究很少，几乎没有。通过全基因组鸟枪法等手段将呼吸道微生物分析扩展到非细菌部分，将有助于我们形成对整个呼吸道微生物群的整体认知。
然而，有关猪呼吸道微生物与健康和疾病之间复杂关联的研究还处于早期阶段，共生微生物与条件致病菌之间的相互作用需要更多的探究。现在有关微生物在PRDC中作用的研究大多是基于健康肺和病变肺的比较，故有必要对疾病发展过程中肺部的微生物群变化做纵向研究，并探究抗生素使用所产生的影响。
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