美国2010-2023年猪断奶后腹泻病原性大肠杆菌的流行特征及F18:LT:STa:STb:Stx2e毒力型时空演变研究

本研究针对美国猪群断奶后腹泻(PWD)的重要病原——产肠毒素大肠杆菌(ETEC)和产志贺毒素大肠杆菌(STEC)，系统分析了2010-2023年间3150株分离株的毒力因子分布规律。研究人员通过多中心监测发现F18菌毛(69.87%)取代F4成为主导型，首次揭示杂交毒力型F18:LT:STa:STb:Stx2e的时空扩散趋势(2016年后占比27.71%)，其光滑粘液型菌落形态与疾病显著相关(RR=0.993)。该成果为猪场精准防控提供了关键流行病学依据。

　　

猪断奶后腹泻(PWD)一直是困扰全球养猪业的头号肠道疾病，每年造成数十亿美元的经济损失。在这场与病原微生物的持久战中，产肠毒素大肠杆菌(ETEC)和产志贺毒素大肠杆菌(STEC)扮演着"头号通缉犯"的角色。然而令人担忧的是，这些狡猾的病原体正在悄然改变它们的"犯罪特征"——传统认知中占主导地位的F4(K88)菌毛逐渐让位给F18菌毛，更令人警惕的是出现同时携带肠毒素和志贺毒素的"杂交型"超级病原。美国爱荷华州立大学兽医诊断实验室的研究团队在《Veterinary Research》发表的最新研究，犹如一部微生物侦探小说，通过13年的持续追踪，揭开了这些病原体在美国各州的演变轨迹。

研究团队采用诊断实验室标准化操作流程(SOP)，对2010-2023年间来自全美各州的3150株大肠杆菌分离株进行系统分析。关键技术包括：基于5%绵羊血琼脂培养基的菌落形态学鉴定、MALDI-TOF MS质谱快速鉴定、多重PCR检测15种毒力基因(F4/F18菌毛、LT/STa/STb毒素等)，以及运用Ripley's K函数和核密度估计(KDE)的时空分析。所有样本均来自经组织病理学确诊的PWD病例，确保研究数据的临床相关性。

主要发现
PWC检出率动态变化
通过二项回归模型分析显示，断奶后大肠杆菌病(PWC)在2013、2014和2021年出现显著增长高峰(P<0.001)，暗示可能存在新的流行病学驱动因素。

毒力因子分布特征
F18菌毛检出率(69.87%)远超F4(26.19%)，颠覆了早期研究中F4占优(64.6%)的认知。更值得注意的是，ETEC/STEC杂交型(50.13%)已成为主导病原型，其典型代表F18:LT:STa:STb:Stx2e毒力型携带5种毒力因子，在2017年后快速扩散。

菌落形态与致病性关联
光滑粘液型菌落与PWC的发病风险显著相关(RR=0.993)，这种"粘滑"的表型特征可能成为现场快速识别致病菌的简易指标。

时空传播规律
核密度分析显示，F18:LT:STa:STb:Stx2e毒力型在2021年形成两个热点区域：爱荷华州西北-东部和印第安纳州东北部，到2023年进一步在爱荷华州形成集中流行区。

这项历时13年的系统研究揭示了猪源致病性大肠杆菌在美国的演变规律：F18菌毛取代F4成为主导型，ETEC/STEC杂交型崛起为新的流行病学威胁，其代表毒力型F18:LT:STa:STb:Stx2e呈现明显的时空聚集性。这些发现不仅更新了兽医微生物学教科书内容，更对养猪业实践产生深远影响：首先，疫苗开发需要针对F18菌毛和多重毒素的协同作用；其次，现场诊断可通过菌落形态快速筛查高危菌株；最后，时空热点区域的识别为实施精准生物安全措施提供了科学依据。该研究建立的监测框架也为其他动物病原体的演变研究提供了范式。