穆國冬,薛智洋,陸 彪,呼延含蓉,張忠湛,盧松巖,林 翰,計 越*
1.吉林省動物疫病預防控制中心,吉林長春 130062;2.吉林農業(yè)大學動物科學技術學院,吉林長春130118;3.公主嶺市龍山滿族鄉(xiāng)綜合服務中心,吉林公主嶺 136111;4.輝南縣金川畜牧獸醫(yī)站,吉林輝南 135100
布魯氏菌病是由布氏桿菌屬的多種病原感染引起的一種人畜共患細菌性傳染病。布氏桿菌具有宿主范圍廣、對環(huán)境抵抗力較強、感染呈隱形或慢性經過等特點,導致該病在全球范圍內廣泛流行。目前已知的布氏桿菌的易感動物包括60多種家畜和野生動物,其中牛、羊、鹿、豬等動物較為易感。動物感染布氏桿菌后,母畜表現為產奶量下降,公畜表現出睪丸炎、附睪炎、睪丸膿腫等癥狀,并通過乳汁、精液排菌;孕畜可出現流產、死胎、胎衣不下等癥狀,病原大量存在于流產物中并長期存活,并具備強烈的傳染性。布氏桿菌病是重要的人畜共患病,人感染后在急性期出現波浪熱、肌肉疼痛和虛弱等癥狀;一部分患者會轉為慢性,表現為反復發(fā)熱、關節(jié)疼痛、疲勞,以及關節(jié)炎等,不及時治療還可出現心內膜炎、生殖系統(tǒng)疾病等更嚴重的后果。布氏桿菌作為一種胞內寄生菌,患者需要長期用藥,甚至不能徹底治愈,給個人和家庭帶來沉重的負擔。由于布魯氏菌病很少人間傳播,防控的重點應當放在畜群的疫病控制和凈化上。
布氏桿菌屬革蘭陰性需氧桿菌,抗酸染色陽性,電鏡下為單個生長的短小球桿菌,胞內寄生,無芽孢和鞭毛、光滑型菌株存在微莢膜。布氏桿菌的生長對營養(yǎng)要求較高,初次需要在二氧化碳環(huán)境下培養(yǎng)且生長緩慢。根據宿主特異性的不同,目前已分離出12個種。
布氏桿菌不具備經典的質粒、毒力島結構等毒力因子,也不分泌外毒素。布氏桿菌的致病性主要依賴其強大的對宿主細胞內環(huán)境的適應力。作為兼性胞內寄生菌,布氏桿菌可在巨噬細胞、樹突狀細胞和滋養(yǎng)層細胞等吞噬細胞中生長繁殖。具相關文獻報道,布氏桿菌的IV型分泌系統(tǒng)(T4SS)、密度感應系統(tǒng)(QS)、雙組分系統(tǒng)(TCS)、環(huán)-β-1、2-葡聚糖等結構可在巨噬細胞中的黏附、侵襲、定植和傳播過程中發(fā)揮重要作用。
布氏桿菌侵入機體后,可通過多種機制逃避巨噬細胞的殺傷并在其中復制繁殖。當細胞內的布氏桿菌達到一定數量時,導致巨噬細胞死亡并將其釋放至血液中,并隨血流到達肝臟、脾臟、生殖系統(tǒng)等靶器官。布氏桿菌產生的內毒素、透明質酸酶等致熱源可引發(fā)毒血癥,造成宿主機體發(fā)熱。當布氏桿菌侵入靶器官細胞時,不分泌內毒素、透明質酸酶等致熱源,此時宿主機體不表現發(fā)熱癥狀;而當布氏桿菌從靶器官細胞釋放進入血液時,分泌內毒素、透明質酸酶等致熱源,宿主機體表現發(fā)熱癥狀,如此循環(huán)導致宿主表現出“波浪熱”的熱型。
在布魯氏菌病的急性期,菌血癥和毒血癥起主導作用;當疾病轉入慢性期,布氏桿菌及其產物反復刺激致敏T細胞,使其分泌淋巴因子而導致了靶細胞產生損傷。所以目前認為,布魯氏菌病是一種感染-變態(tài)反應性疾病。
布魯氏菌病是一種世界性流行傳染病,目前除英國、日本等14個國家報告徹底消滅布魯氏菌病外,其他170多個國家均有該病流行。病畜的體液分泌物、流產物污染是布魯氏菌病的主要傳染源。人類感染布魯氏菌病呈現出較強的職業(yè)相關性,從事家畜養(yǎng)殖的人群較為易感,主要是通過皮膚傷口、黏膜等接觸感染。近年來多有未直接接觸家畜的人群感染該病的報道,表明布魯氏菌病已開始由單純的職業(yè)性接觸傳播轉為食源性感染,可通過未煮熟的肉制品、奶制品等食物傳播給人類。
目前,布魯氏菌病的診斷檢測主要有病原學診斷、血清學診斷和分子生物學診斷三種方法,其中病原學診斷是布魯氏菌病診斷的金標準,但細菌分離對實驗室生物安全及人員要求較高,存在潛在的實驗室暴露風險,耗時長且檢出率偏低;血清學方法便于操作,靈敏性高,是目前布魯氏菌病診斷的主要方法,缺點是假陽性率較高;分子生物學方法主要用于布氏桿菌的種屬鑒定。
將臨床樣品或病料接種至基礎或選擇性培養(yǎng)基,如果病料含菌少或者被污染,可劃痕或腹腔接種小鼠,7 d后取脾接種。布氏桿菌初次培養(yǎng)耗時較長,至少需要培養(yǎng)7 d,一般3~4 d可見菌落的形成??赏ㄟ^菌落形態(tài)、染色特性、生化反應、抑制試驗等進行鑒定。
血清學檢測是布魯氏菌病最常用、最便捷的檢測方法。虎紅平板凝集試驗簡單、快速,但特異性較低,適合于初篩,在做布病診斷時需要結合其他試驗結果輔助診斷;補體結合試驗操作相對復雜,耗時較長,但特異性高,不適合大量樣品的快速檢測,常常作為虎紅平板凝集試驗陽性樣品的確診手段;ELISA方法特異性和重復性較高,操作簡便,常常用于大批量樣品的檢測和確診;沒有條件進行ELISA檢測的也可采用全乳環(huán)狀沉淀反應來代替,但該方法易出現假陽性反應,不適合小型農場。
分子生物學方法被廣泛應用于布氏桿菌屬的檢測和鑒定。布氏桿菌屬各成員DNA同源性很高,多聚酶鏈式反應(PCR)、限制性核酸內切酶多態(tài)性(RFLP)和Southern blot等方法均可在一定程度上區(qū)分各菌種。
布魯氏菌病的流行與分布具有地域相關性,按照不同地區(qū)布病疫情發(fā)生情況劃定為清潔地區(qū)、受威脅地區(qū)和疫區(qū)。
清潔地區(qū)畜群應加強飼養(yǎng)管理和相關生物安全措施,應以自繁自養(yǎng)為主;從外地引進畜群應隔離觀察不少于45 d,并在隔離期間開展一次全群布魯氏菌血清和病原檢測,隔離期滿并且布魯氏菌檢測合格后方可混群飼養(yǎng);對引進的冷凍精液也應該在布魯氏菌病原檢測陰性后方可使用。
受威脅地區(qū)除采取上述措施外,還應該與疫區(qū)劃開場地,強化檢疫,對疑似病畜進行隔離飼養(yǎng)。
疫區(qū)應執(zhí)行全面、連續(xù)的檢疫、檢測措施,每年至少開展兩次,也可依據實際情況接種疫苗。陽性病畜應及時撲殺淘汰并做無害化處理。
我國布魯氏菌病凈化工作仍存在較多困難,主要原因是布魯氏菌病易感動物價值相對較高,撲殺措施難以開展。布魯氏菌病流行地區(qū)大多是經濟不發(fā)達地區(qū),檢疫和疫苗免疫普及率不高,養(yǎng)殖戶防控意識不強。頻繁的異地調運,也是布病發(fā)生流行的重要原因之一。另外,現有的檢測方法和手段,無法區(qū)分免疫抗體和感染抗體,也是當前布魯氏菌病防控中較為棘手的問題。
由于布氏桿菌沒有特效抗菌藥物,從避免耐藥菌株產生的考慮,動物布魯氏菌病一般不做治療,發(fā)現后以捕殺和無害化處理為主。因此,疫苗免疫是當前防控布魯氏菌病最有效的手段之一。布氏桿菌疫苗以牛種S19和RB51疫苗、羊種Rev1和M5疫苗以及豬種S2疫苗為主,這些疫苗株在布病防控中發(fā)揮了重要作用。
布氏桿菌滅活疫苗主要有牛種45/20株和羊種H38株滅活佐劑疫苗,這些疫苗不具備毒力返強的風險,對人畜較為安全;但缺點是免疫劑量大,保護期短,在血清學上無法與自然感染相區(qū)別。
1996年,由于S19誘導產生LPS抗體的問題,美國應用流產布氏桿菌株RB51取代了S19株。由于RB51不能誘導抗LPS抗體反應,因此常規(guī)血清學試驗能夠用于診斷牛的布魯氏菌病。但RB51疫苗無法保護牛只不會被豬布氏桿菌的感染,且RB51對人類仍然具有傳染性,可導致布魯氏菌病感染。
山羊的REV-1株免疫可產生強大免疫力,并且會維持2年以上,沒有排毒風險同時也不會干擾血清學試驗。大量實驗證明,REV-1對山羊和綿羊自然感染的布魯氏菌相當有效,但REV-1對懷孕的山羊并不安全。在經皮下或結膜免疫后,均可以在母羊的陰道分泌物中分離到REV-1株。哺乳期山羊接種REV-1疫苗后,羊奶中可檢測到疫苗毒,并能保持比S19株更強的毒力。
哈爾濱獸醫(yī)研究所于1962年將馬耳他布氏桿菌強毒株M28連續(xù)致弱培養(yǎng),得到了馬耳他布氏桿菌活疫苗M5株。可經氣霧免疫獲得最佳免疫效果,但其毒力較強,易導致孕母羊流產。近年來,M5株毒力返強趨勢明顯,已逐步停止使用。
豬布氏桿菌活疫苗株S2雖然具有微莢膜,而毒性卻顯著低于野生型豬布氏桿菌。該疫苗在我國使用已經超過40年,可通過飲水免疫獲得免疫效果,但長期免疫效力不及S19和REV2。
由于滅活苗和弱毒疫苗存在的諸多問題,科研人員一直在尋找一種無毒、高效且能夠長期保護的疫苗,基因工程疫苗是最有潛力的候選疫苗。P39蛋白基因是公認的DNA疫苗,可以誘導長期的免疫記憶,但保護力與S19尚有差距。目前,基因缺失疫苗的構建取得了一定成果,菌株技術手段成熟,遺傳背景清楚,保護效果好,并且可以人工添加分子標記以區(qū)分感染抗體和免疫抗體,應用前景較好。
布魯氏菌病是長期危害我國畜牧業(yè)發(fā)展和人類健康的人畜共患傳染病,已成為嚴峻的公共衛(wèi)生問題?,F在對布氏桿菌致病的分子機制尚不十分清楚,也缺乏特效藥物治療,疫病凈化將是該病今后預防與控制的重要途徑和手段。目前,疫病凈化已經逐漸被相關主管部門和從業(yè)者所認識,但仍缺乏相應的政策引導和資金投入。吉
參考文獻:略