P. multocida 為呈格蘭氏陰性反應的球桿菌屬 ( coccbocillus ),大小為 0.5 ~ 1μ×1 ~ 2μ。此有機體為厭氧性生物,在多數的高營養培養液中生長良好。它不具活動力,對氧化呈陽性反應,對亦呈陽性反應,但對尿素則呈陰性反應。它在 MacConkey 中生長不良,非溶血性,且不需要 X 和 V 因子。這些個反應特性有助於將之與一些極相關且也和豬肺部疾病有關係的細菌區分出來,比如像 P. haemolytica、Actinobacillus suis 和 A. pleuropneumoniae。
P. multocida 有五種莢膜的血清類型,分別是 A、B、C、D、E,而其中 A、B、D 三型已被報導發現在豬身上。然而,血清類型 B 乃為一非典型類,只因其導致一種更為嚴重的疾病。它也較少見,局限於東南亞、中國大陸和印度。在北美或歐洲尚未有關於豬隻自然暴發此疾的報告出現。自有肺炎的肺中所分離出來的最普遍血清類型是 A 型,少部分的血清類型 D 亦被發現。P. multocida 亦有 16 種體血清類型。在豬方面,型 3 和 5 為最常見,而依序排列,最普遍的是型 A:3,依序下去是型 A:5、D:5 和 D:3。
毒性因素
P. multocida 的毒性因素尚未被完全定義。特別是因皮膚壞死毒素 ( dermonecrotic toxin - DNT ) 的重要性尚未有決議。此毒素乃是導致萎縮性鼻炎的主因,而僅有產毒型的 P. multocida 與此病有關。Pijoan 為第一位達導於肺部發現到產毒型的 P. multocida 的人。自此之後,陸續有人在肺炎的肺部發現到數目漸增的產毒型 ( A 和 D 型兼有 )。最近報告顯示,在肺部分離出的型中,約有 25 ~ 45%屬於產毒型。Kielstein 發現一個現象,即產毒型常常可自急性病例中分離出,但卻未能自取自屠宰場的肺中得見,這表示被強化了的毒性。然而,Baekbo 最近報告表示對實驗上感染的動物而言,產毒性在決定 P. multocida 的毒性上並不重要。
莢膜是一個重要的毒性因素,特別對血清類型 A 而言更是如此,因為它可助有機體避過肺胞巨噬細胞的吞噬作用。Maheswaran 和 Thies 表示被豬肺胞巨噬細胞作用掉的 P. multocida 為數不多,即使在有調理素存在的情況下亦然。Fuentes 和 Pijoan 亦有相似的發現。
某些 P. multocida 型對實驗上感染的豬隻可引致胸膜炎和膿腫。目前,用以區別這些可引致胸膜炎和膿腫的型以及毒性較弱的肺炎型的毒性因素尚未被定義出來。不過,Iwamatso 和 Sawada 發現到屬血清類型 D 的型或產毒型 ( 兩種血清類型 — A 和 D ) 與膿腫有關,但與胸膜炎則無關。
細胞粘著 ( Cytoadhesion )
近來,人們注意到因 P. multocida 所造成粘膜表面聚集的現象,因為這在了解此有機物的發病原理上是十分重要的。Jacques 發現血清類型 A 和 D 二者對分難的氣管上皮細胞的吸附非常差,雖然屬血清類型 A 的型有較強的粘著力。Jacques 後來又發現屬血清類型 A 的型所附著的大多數是纖維化的上皮細胞。Pijoan 和 Trigo 亦發現到因血清類型 A 和 D 的型所造成的稀疏細胞群聚,不過,血清類型 D 的型大都粘著於非纖維化的上皮細胞。因此,顯然血清類型 A 和 D 的型對細胞粘著有著不同的接受體。相對於對上皮細胞表面的不佳附著情形,P. multocida 型卻極易附著上鼻粘膜,如此就產生了一個問題:即正常的附著和群聚化到底是在何處發生?
流行病學
人們對 P. multocida 的流行病學尚未十分了解。特別地是此有機體出現在所有的豬群,且可自正常、健康的個體的鼻子分離出。此病之傳播曾被推測為 aerosols 一途,不過這不可能是一重要方式。Baekbo 和 Nielsen 在為萎縮鼻炎所惱的豬群中測得以空氣為媒介的 P. multocida。在研究的 44 群豬中,研究員可自其中的 29 群分離到此有機體。然而,因為分離到的有機體為數甚低 ( 144cfu/m3 ),研究員得到的結論是所獲取的有機體數目與臨床問題上的嚴重性二者間並無關係存在。
雖然 aerosol 傳播偶爾可能在豬群內發生,但這極可能是因為鼻與鼻之間的接觸是一普遍的傳染途徑所致。雖然尚未經證實,不過,垂直和水平傳播皆有可能發生。雖然雞和雞糞亦曾被疑為是此有機體的外來源,不過主要還是老鼠和其他齧齒類。這些動物極易被感染上 P. multocida,故可以解釋為什麼在一個豬群中要完全撲滅此有機體是幾乎不可能的。
發病原理
要以實驗方式造成 P. multocida 感染是十分困難的。對鼻內甚或氣管內滴入高劑量的此有機體,在健康的豬來說,仍能極輕易的忍受此種對待。肺部清理是十分有效的,且在其後 30 分鐘無法分離出細菌。此疾病的實驗模式乃是靠著使用血清類型 B 的有機體,將動物事先感染上免疫抑制的病毒或黴漿菌,或藉大量灌注法將感染液注入肺臟。如此導致一個結論,即 P. multocida 並非是造成肺炎的主要病原,而是它只是緊隨在感染上其他病原之後罷了。接種抗豬霍亂病毒或者感染上假性狂犬病毒或 Mycoplasma hyopneumoniae 皆易使豬隻重複感染上 P. multocida 。死亡顯然是因內毒素的休克和呼吸上的困難所造成。在國內本省研究人員以 A 型和 D 型產毒菌共同感染時是可直接使豬致病。
組織學上來說見到的是分泌性的小葉性支氣管肺炎。嚴重的支氣管肺炎、肺胞粘膜增殖,以及大量中性球的出現情形亦存在,且這些同時還帶有支氣管腔與肺胞空間有粘液性和膿性的滲出物出現的情形。這些病變非 P. multocida 所特有,且對大多數的細菌細肺炎來說是相似的。
診 斷
因為 P. multocida 感染所致的病變並非屬於疾病所特殊的,因此不能用來做為診斷確立的唯一標準。疾病暴發的歷史、組織病理學的證據,以及病原體的分離,都應用來確認原本假設的診斷。血清學尚無法提供有效診斷,目前沒有可供 P. multocida 感染所用的血清測驗。然而,某些實驗技術,如細胞膜蛋白的 Western blot 分析法,則對未來血清診斷的可行性提供了一線希望。
只要送去實驗室的樣本適當,則 P. multocida 的培養相當容易,可以產生最佳分離的樣本包括氣管與支氣管分泌物的擦抹拭子,或取自病變與正常肺組織間的邊緣地區的病變組織。擦抹拭子應浸在適當的運送培養液中,比如 Stuart's Lung 的樣本取得應盡可能的無菌。在培養前,所有的樣本應冷藏 ( 較不願冷凍 )。