鄭若愚,孫安然,楊光友
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,四川 成都 611130;2.四川省自貢市大安區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,四川 自貢 643010)
黃艾美耳球蟲(chóng)是寄生在家兔小腸后部、盲腸及結(jié)腸部的強(qiáng)致病性腸道球蟲(chóng),能引起宿主生長(zhǎng)發(fā)育受阻甚至死亡,對(duì)養(yǎng)兔業(yè)危害極大。
黃艾美耳球蟲(chóng)卵囊似倒梨形,前端較后端鈍,前半部寬于后半部。囊壁為兩層,外層較厚且顏色淺,胚孔內(nèi)陷,卵囊壁在胚孔周?chē)龊?,無(wú)卵囊殘?bào)w。
卵囊大小存在蟲(chóng)株差異,河北株黃艾美耳球蟲(chóng)卵囊大小為(2535)×(18~24)μm,平均大小為30~21 μm;河南 株卵囊大小是(22.5~35)×(19.8~26.3)μm,平均30.9~22.2 μm。
黃艾美耳球蟲(chóng)發(fā)育階段由裂殖生殖、配子生殖和孢子生殖三部分組成。
2.1 裂殖生殖 早期學(xué)者以裂殖體形狀大小為依據(jù),運(yùn)用光鏡技術(shù)將裂殖生殖分為5代,其第2代裂殖體稀疏分布,而第3代裂殖體成團(tuán)分布,第4代裂殖體則形狀細(xì)長(zhǎng)。用電鏡技術(shù)同樣可觀察區(qū)分出5代裂殖生殖。有學(xué)者以裂殖體的寄生部位為依據(jù)將黃艾美耳球蟲(chóng)劃分為4 代,第1 代裂殖體于感染后60~72 h出現(xiàn)于小腸腺上皮,第2、3、4代裂殖體于感染后84、96、144 h出現(xiàn)在盲腸、結(jié)腸的腺上皮、黏膜上皮和腺上皮。
根據(jù)裂殖體的數(shù)量和形態(tài)大小,可將裂殖體劃分為細(xì)型和粗型2種。有研究提到感染黃艾美耳球蟲(chóng)108 h后,觀察到一種小型裂殖體,其接近于之前所劃分的粗型裂殖體。若用電鏡觀察,也將裂殖體分為A型(細(xì)型)和B型(粗形)。
2.2 配子生殖 黃艾美耳球蟲(chóng)第4 代裂殖子侵入新的寄主細(xì)胞或原寄生細(xì)胞中開(kāi)始有性生殖。
第4代裂殖子發(fā)育為滋養(yǎng)體。滋養(yǎng)體一部分發(fā)育為小配子體,另一部分發(fā)育為大配子體。二者區(qū)別在于前者核小,核仁不明顯,而后者核大,核仁明顯。
2.2.1 小配子體發(fā)育 小配子體發(fā)育過(guò)程分為小配子體生長(zhǎng)階段和小配子體分化階段。
在小配子體生長(zhǎng)階段,通過(guò)內(nèi)部產(chǎn)生大量裂痕,使得小配子體表面積增大,且通過(guò)本質(zhì)為有絲分裂的核分裂產(chǎn)生越來(lái)越多的紫色核,變?yōu)槎嗪梭w。隨后,產(chǎn)生的核逐步向周邊的限制膜移動(dòng),細(xì)胞中央已無(wú)細(xì)胞核。
核分裂完成后,進(jìn)入到小配子體分化階段,在電鏡下觀察到小配子體分化順序是:核上方出現(xiàn)兩個(gè)中心粒,中心粒轉(zhuǎn)化為基粒,兩根鞭毛分別從基粒長(zhǎng)出,其長(zhǎng)出部位呈球形、隆起。隨著鞭毛的長(zhǎng)出,小配子體的核被分為兩個(gè)部分,包括含濃染色質(zhì)的濃染部和含染色質(zhì)較少的淡染部。最后核被拉長(zhǎng)分離,濃染部成為小配子的體部,淡染部作為核留在母體。同時(shí)隆起部位拉長(zhǎng)形成頂體,至此小配子發(fā)育成熟,分化完成。
黃艾美耳球蟲(chóng)小配子體有典型的微孔存在,這是蟲(chóng)體吸收營(yíng)養(yǎng)和排泄廢物的途徑。小配子體的發(fā)育過(guò)程始終在帶蟲(chóng)空泡內(nèi)進(jìn)行。帶蟲(chóng)空泡是內(nèi)含基質(zhì)、不定形物質(zhì)與豐富泡內(nèi)小管的發(fā)達(dá)單層膜體。小配子體分化完成后分散于各發(fā)達(dá)的泡內(nèi)小管間。泡內(nèi)小管可能也是蟲(chóng)體獲取營(yíng)養(yǎng)的另一途徑。
2.2.2 大配子體發(fā)育過(guò)程 早期大配子為球形,直徑為52 μm,成熟的大配子體大小為(23~23.9)μm×(23.7~24.4)μm,平均23.4 μm×24 μm。大配子體被單層膜,中央有一深紅色核,核中央有一核仁。
隨著大配子體的逐漸發(fā)育,胞質(zhì)中出現(xiàn)成囊顆粒前體,這些顆粒起初形狀不規(guī)則,較為分散,隨后逐漸向限制膜移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中體積增大,致密度增強(qiáng),成為成囊顆粒Ⅱ(WFBⅡ)與成囊顆粒Ⅰ(WFBⅠ)。
WFBⅠ形成較晚,分布于WFBⅡ的外側(cè)。大配子體發(fā)育成熟的標(biāo)志是WFBⅠ與WFBⅡ逐步向細(xì)胞周邊移動(dòng),WFBⅠ先到達(dá)限制膜內(nèi)側(cè),隨后WFBⅡ移動(dòng)至WFBⅠ內(nèi)側(cè),二者聚集整齊排列于限制膜內(nèi)層。至此大配子體發(fā)育成熟。
2.3 卵囊形成 小配子成熟后從小配子體游出,與發(fā)育成熟的大配子結(jié)合為合子,大小合子結(jié)合后,卵囊壁開(kāi)始形成。
一般認(rèn)為盲腸基部、圓小囊、蚓突,結(jié)腸均為卵囊形成的部位,其中盲腸基部是卵囊形成的主要部位。兔感染黃艾美耳球蟲(chóng)后發(fā)病潛隱期為8~9d,卵囊排出高峰期為10~11 d。
黃艾美耳球蟲(chóng)屬高致病性腸道球蟲(chóng),主要寄生于兔的空腸、回腸、盲腸近端和結(jié)腸的絨毛和腺上皮細(xì)胞中,配子體主要破壞盲腸黏膜的隱窩細(xì)胞。
感染兔空腸、回腸、盲腸、結(jié)腸均有病變,其中盲腸病變最嚴(yán)重,幾乎所有的腸腺細(xì)胞均出現(xiàn)大配子或卵囊寄生,這是因?yàn)樵撉蛳x(chóng)的配子生殖主要發(fā)生于盲腸的腸腺上皮細(xì)胞。腸道杯狀細(xì)胞分泌旺盛,使得腸黏膜表面被覆假膜,腸絨毛也均出現(xiàn)萎縮、腫脹等。
使用高劑量卵囊感染19日齡前的哺乳仔兔,少數(shù)實(shí)驗(yàn)兔排出少量卵囊,大部分實(shí)驗(yàn)兔不排出卵囊。同劑量感染22日齡以后的仔兔,則大量兔排出卵囊,且卵囊數(shù)量在一定范圍內(nèi)與感染兔的日齡呈正相關(guān)。19 日齡前的哺乳仔兔主要由母乳喂養(yǎng),仔兔可通過(guò)母乳獲得母源抗體,對(duì)球蟲(chóng)有一定的抗性,另外子孢子順利實(shí)施黏附和入侵需要對(duì)氨基苯甲酸發(fā)揮重要作用,而母乳中缺乏該物質(zhì),故球蟲(chóng)此期無(wú)法有效進(jìn)行內(nèi)生性發(fā)育。
當(dāng)使用較大的感染劑量(3~5×107)時(shí),實(shí)驗(yàn)兔的盲腸、結(jié)腸均嚴(yán)重受損,而使用1×103的感染劑量,實(shí)驗(yàn)兔的臨床癥狀較輕,使用2×103卵囊接種,實(shí)驗(yàn)兔出現(xiàn)臨床癥狀,但不致死。
兔球蟲(chóng)病一年四季皆可發(fā)生,尤其在溫暖多雨的季節(jié)。不同地區(qū)的流行優(yōu)勢(shì)種有一定差異,但不同品種、年齡的兔對(duì)艾美耳球蟲(chóng)都易感,尤其是斷奶至4月齡的幼兔,其感染率和死亡率均處于較高水平。
5.1 常規(guī)PCR 以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)檢測(cè)兔球蟲(chóng),其檢測(cè)標(biāo)識(shí)有:18S rDNA、ITS-1、ITS-2和ITS全序列。
2011 年根據(jù)GenBank 中發(fā)表的黃艾美耳球蟲(chóng)18S rDNA設(shè)計(jì)引物,建立PCR方法,對(duì)黃艾美耳球蟲(chóng)河北株蟲(chóng)種進(jìn)行rDNA 擴(kuò)增,結(jié)果出現(xiàn)大小為1 465 bp 的清晰條帶,與GenBank 中公布的EF694011 的相似性達(dá)99.6%。隨后又有學(xué)者通過(guò)PCR 方法擴(kuò)增ITS-1 片段,得到455 bp 大小的條帶,與GenBank 中發(fā)布的黃艾美耳球蟲(chóng)ITS-1序列相似性為97.9%。
2017 年根據(jù)GenBank 中發(fā)表的艾美耳屬球蟲(chóng)保守序列設(shè)計(jì)引物,設(shè)計(jì)特異性引物鑒定黃艾美耳球蟲(chóng),得到黃艾美耳球蟲(chóng)ITS1序列長(zhǎng)330 bp,5.8S rDNA序列長(zhǎng)157 bp,ITS2序列長(zhǎng)522 bp。該方法經(jīng)過(guò)電泳檢測(cè),結(jié)果表明與大型艾美耳球蟲(chóng)和腸艾美耳球蟲(chóng)無(wú)交叉反應(yīng),證明ITS 序列是可靠的球蟲(chóng)特異性檢測(cè)標(biāo)識(shí)。
5.2 套式PCR 2011 年,Oliveira 通過(guò)PCR 擴(kuò)增11 種艾美耳球蟲(chóng)各自的rDNA 內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)1(ITS-1)序列,建立了包含黃艾美耳球蟲(chóng)在內(nèi)的11種艾美耳球蟲(chóng)的檢測(cè)方法,其檢測(cè)限度最低可達(dá)到0.8~1.7 個(gè)孢子化卵囊,敏感性高,特異性好。
5.3 多重PCR 國(guó)外學(xué)者基于6 個(gè)兔種艾美耳球蟲(chóng)的ITS1-5.8S rRNA-ITS2 完整序列,建立起檢測(cè)包含黃艾美耳球蟲(chóng)在內(nèi)的三種高致病性蟲(chóng)種的多重PCR 診斷方法。也有針對(duì)黃艾美耳球蟲(chóng)ITS1 基因的非保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物作為分子標(biāo)識(shí)(267 bp),建立了一種多重PCR聯(lián)檢方法,可對(duì)11 種兔源艾美耳球蟲(chóng)做出鑒別診斷。該方法對(duì)檢測(cè)目標(biāo)表現(xiàn)出了高敏感性和高特異性。
6.1 免疫應(yīng)答 黃艾美耳球蟲(chóng)免疫原性相對(duì)較弱,與腸艾美耳球蟲(chóng)有著相似的免疫應(yīng)答。
實(shí)驗(yàn)觀察表明,在感染了黃艾美耳球蟲(chóng)的第19 d,CD8+T細(xì)胞比例在腸系膜淋巴結(jié)等部位出現(xiàn)明顯增高,CD4+T細(xì)胞比例也有增高,但幅度較CD8+T低;感染后19~33 d,脾臟中的CD4+T細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞比例并無(wú)明顯增高、降低,可以得出:腸道淋巴組織是兔黃艾美耳球蟲(chóng)免疫應(yīng)答發(fā)生的主要位置。
6.2 活蟲(chóng)苗研究 在兔黃艾美耳球蟲(chóng)活蟲(chóng)苗的實(shí)驗(yàn)中,研究者建立不同的免疫程序:a 組均等中劑量,免疫3 次,2 000 個(gè)卵囊/只·次;b 組均等低劑量免疫,免疫5 次,200 個(gè)卵囊/只·次;c 組加倍遞增劑量免疫,免疫5 次,起始劑量200 個(gè)卵囊/只·次,每次增加一倍攻蟲(chóng)量。
實(shí)驗(yàn)對(duì)兔的臨床癥狀、體重變化、卵囊排出量、腸黏膜病理變化、IgG效價(jià)等指標(biāo)進(jìn)行比較。
在免疫過(guò)程中,出現(xiàn)腹瀉、精神沉郁等臨床癥狀的a 組情況最重,b、c 組次之,同時(shí)兔腸道出現(xiàn)病理變化,如小腸腸絨毛萎縮、腫脹,腸道杯狀細(xì)胞分泌旺盛,見(jiàn)大量分泌物。b組病變最嚴(yán)重,a、c組次之。
結(jié)合兔的卵囊排出量和增重情況等指標(biāo),表明c組獲得了較好的免疫保護(hù)。綜合以上結(jié)果表明,小劑量加倍遞增免疫的效果最優(yōu)。該結(jié)果與使用1×10-6殺蟲(chóng)靈拌料飼喂的免疫結(jié)果相似。
6.3 早熟株選育 研究人員在SPF 兔上進(jìn)行了連續(xù)10個(gè)世代的早熟壓力選育,獲得了穩(wěn)定的早熟株,其與正常株對(duì)比,潛隱期從201 h 縮短至139.5 h。再進(jìn)行了五代篩選,證明了該早熟株的穩(wěn)定性。該早熟株在內(nèi)生發(fā)育部分與正常株存在差異,其缺少第3、4代裂殖生殖,相對(duì)正常株的5代裂殖生殖,早熟株只有3代。
目前主要采用在飲水或飼料中加入抗球蟲(chóng)藥的方式預(yù)防兔球蟲(chóng)病。對(duì)兔球蟲(chóng)病有預(yù)防作用的藥物有氯苯胍、地克珠利和氯羥吡啶等。有治療作用的藥物有磺胺類,如磺胺二甲氧嘧啶等?;瘜W(xué)藥物需有計(jì)劃、合理地輪換使用。
黃艾美耳球蟲(chóng)是兔球蟲(chóng)中的強(qiáng)致病性蟲(chóng)株,免疫原性相對(duì)較弱。防治兔球蟲(chóng)的主要措施仍然是用藥,但球蟲(chóng)耐藥情況日漸嚴(yán)重,故推進(jìn)兔球蟲(chóng)疫苗的研究顯得日趨重要。