羅鵬飛,舒 展
(阿勒泰地區(qū)動物疾病控制與診斷中心,新疆 阿勒泰 836500)
牛結(jié)核病(Bovine Tuberculosis,TB)是由牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis, M bovis)和結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB)引起的一種慢性消耗性人獸共患傳染病,袁溶英研究了牛結(jié)核病臨床癥狀,其臨床上一般難以發(fā)現(xiàn)典型癥狀和病變。Vordermeier H M等學(xué)者報道,全球牛結(jié)核病流行率為9%。陳淑瓊等報道,全球畜牧業(yè)的發(fā)展中約有5000萬頭牛患有牛結(jié)核病。張喜悅等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),我國個別地區(qū)牛群中牛的感染率達(dá)9.6%,Vordermeier H M等學(xué)者報道,全球每年因該病造成的經(jīng)濟損失高達(dá)30億美元。張高迪等學(xué)者通過實驗發(fā)現(xiàn),牛結(jié)核中有7%系人分支桿菌感染,而結(jié)核病人中10.6%為牛分支桿菌感染。才吉報道,通過世界衛(wèi)生組織的實際調(diào)查,平均每年會有300萬人因患有牛結(jié)核病而死亡,不僅對我國經(jīng)濟發(fā)展造成了嚴(yán)重影響,而且還對人類生命健康造成嚴(yán)重威脅。潘福寶等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),我國人畜結(jié)核病雖然在一定時期內(nèi)得到了控制,但是根據(jù)近年來的相關(guān)數(shù)據(jù),該病的發(fā)病率又呈現(xiàn)增長,這應(yīng)引起高度重視,且應(yīng)給予大量人力、物力和財力加以防治。
張秀華等學(xué)者報道,牛結(jié)核病是養(yǎng)牛過程中較為常見的一種人畜共患性慢性消耗性傳染病,其病原是分枝桿菌屬的3個種,即牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis)、結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)和禽型分枝桿菌(Mycobacterium avium)。本病會引起牛只多種組織以及器官內(nèi)出現(xiàn)結(jié)節(jié)性肉芽腫和干酪性壞死灶,導(dǎo)致機體出現(xiàn)慢性消耗性疾病,病牛普遍壽命縮短,患病奶牛產(chǎn)奶量明顯減少甚至出現(xiàn)不孕癥狀。奶牛是最易感染結(jié)核病的家畜,病牛的鼻液、痰液、糞便和乳汁等均可通過空氣、經(jīng)口、撕咬以及垂直傳播的方式將疾病傳播給人類以及其他動物,引發(fā)相關(guān)感染。懷孕的母牛可以經(jīng)過胎盤傳播給胎兒,造成新生犢牛感染結(jié)核桿菌。牛結(jié)核病具備較廣的感染宿主,絕大多數(shù)溫血脊椎動物均可感染。
1998年,通過公布結(jié)核分枝桿菌H37RV基因組序列的初步分析結(jié)果,表明結(jié)核桿菌研究進入到了結(jié)構(gòu)以及功能基因組學(xué)時代。通過構(gòu)建牛結(jié)核桿菌基因文庫,方便分離基因,采取適宜的探針通過分子雜交等即可篩選目的基因。利用牛結(jié)核桿菌基因文庫來鑒定牛結(jié)核桿菌基因及抗原,并對其特征進行分析,即可實現(xiàn)有效的診斷。鄭素華等學(xué)者研究了牛結(jié)核分枝桿菌多肽抗原,通過比較結(jié)核分枝桿菌以及牛結(jié)核分枝桿菌多肽抗原發(fā)現(xiàn),分子量為28 000、34 000以及40 000多肽為較特異性的多肽抗原成份。
對基因組學(xué)進行比較是一種有效的鑒定遺傳變異的方法,通過遺傳變異可比較出生物體在生理、生化以及毒力等方面所存在的差異。通過公布結(jié)核桿菌全基因組序列,使人類得以利用定制的細(xì)菌人工染色體陣列作為模版,以不同結(jié)核桿菌全基因組作為探針來開展雜交試驗。
病原菌在侵害機體時,常常遭到吞噬細(xì)胞的吞噬,菌體類脂質(zhì)可以對吞噬細(xì)胞溶酶體的作用進行有效對抗,在吞噬細(xì)胞內(nèi)以細(xì)菌的形式寄生。接著形成帶菌免疫,這種帶菌免疫主要為細(xì)胞免疫,導(dǎo)致傳染性免疫以及傳染性變態(tài)反應(yīng)同時產(chǎn)生并且同時存在。何昭陽等學(xué)者報道,在肉芽形成以后,隨著病情的發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤狀的結(jié)核結(jié)節(jié)增生,導(dǎo)致結(jié)節(jié)異常增大。在肉芽的生長作用下壞死灶逐漸蔓延至心肌部位,其中心部門逐漸縮小,同時因發(fā)生鈣化以及液化而轉(zhuǎn)變?yōu)槌矢衫覡畹膱F塊。哺乳動物體內(nèi)的結(jié)核結(jié)節(jié)常常轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅苄缘睦w維組織,導(dǎo)致該病停止發(fā)展。在淋巴液以及血液的流動作用下,結(jié)核分枝桿菌發(fā)生轉(zhuǎn)移并且其他器官以及組織中定居,導(dǎo)致其他結(jié)核結(jié)節(jié)區(qū)的形成,引起器官病變,雖然病變廣泛分布,但是在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)其病理變化并不明顯,不存在任何臨床癥狀,隨著結(jié)核感染大量進入淋巴液以及血液,腎臟以及肺臟等主要器官中逐漸形成大量的結(jié)核結(jié)節(jié),這一過程屬于致命的感染。從早期感染往往需要經(jīng)過幾個月才能出現(xiàn)鈣化以及液化的干酪結(jié)節(jié),宿主相關(guān)免疫應(yīng)答反應(yīng)機能、潛伏期內(nèi)細(xì)菌的增值程度直接決定著該病的抑制、發(fā)展、病灶的蔓延擴大。
如果機體具備較強的抵抗力,吞噬細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌就會在局部滯留導(dǎo)致原發(fā)性結(jié)核結(jié)節(jié)的出現(xiàn),這種結(jié)節(jié)可能終身不擴散。但是如果機體抵抗力較弱,細(xì)菌常常在淋巴管的擴散作用下繼發(fā)結(jié)核結(jié)節(jié)病灶,在血液的作用下甚至導(dǎo)致全身性結(jié)核結(jié)節(jié)的出現(xiàn)。
結(jié)核桿菌可以導(dǎo)致超過50種哺乳動物以及25種禽類發(fā)病。牛是最容易感染結(jié)核病的家畜,尤其是奶牛其發(fā)病率最高,其余分別為水牛以及黃牛,除了牛只外,豬、家禽也容易感染結(jié)核桿菌,羊以及馬感染概率較低。在全世界范圍內(nèi)牛結(jié)核病均有發(fā)生,該病的發(fā)生不存在明顯的季節(jié)流行性,可常年發(fā)生。其主要傳染源為病牛,病牛呼吸道內(nèi)的分泌物可以通過咳嗽傳播至空氣當(dāng)中,或者隨著生殖器官分泌物、鼻液、乳汁、唾液、痰液等排出體外,對空氣、飲水以及飼料等造成污染。絕大多數(shù)情況下,成年牛通過被污染的塵埃或者飛沫而感染,犢牛則主要經(jīng)過飲水、飼料以及乳汁等感染。
崔基賢等學(xué)者報道,在全世界范圍內(nèi)牛結(jié)核病均有發(fā)生,隨著消滅牛結(jié)核病計劃的順利,截至到當(dāng)前美國基本已經(jīng)不存在結(jié)核病牛群。但是人類結(jié)核病、野生動物結(jié)核病以及觀賞動物結(jié)核病的存在,導(dǎo)致牛只隨時可能遭到感染,因而在美國牛結(jié)核病仍受到了較高的重視。2003年,我國從美國引入142頭良種奶牛當(dāng)中,廣東檢驗總局供檢驗出19例陽性種牛,使得美國25年來不存在牛結(jié)核病的神話徹底打破。
在我國,很早以前就有牛結(jié)核病的記載,尤其到了上世紀(jì)40年代以后,由于從國外大量引入奶牛,導(dǎo)致家畜結(jié)核病在我國廣泛流行。上世紀(jì)50年代我國大規(guī)模暴發(fā)牛結(jié)核病,通過人們的長期不斷努力,牛結(jié)核病陽性率明顯降低。到了70年代,我國奶牛產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展,隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大,牛結(jié)核病廣泛流行,一些地區(qū)牛結(jié)核病陽性率甚至達(dá)到了64.7%。到了80年代,該病的流行逐漸放緩,但是其感染率仍然較高。在我國,牛結(jié)核病的發(fā)生造成了經(jīng)濟損失。
當(dāng)前,國內(nèi)外對于牛結(jié)核病的檢測方法主要包括細(xì)菌學(xué)檢驗、免疫學(xué)檢驗及分子生物學(xué)方法3種。
Wolf A J等學(xué)者研究了牛結(jié)核分枝桿菌的細(xì)菌學(xué)檢驗,首先為細(xì)菌培養(yǎng)以及涂片鏡檢等病原學(xué)檢查方法,這是較為常見的一種方法,但是結(jié)核菌需要8周左右這一較長時間內(nèi)進行培養(yǎng)。李樹春研究報道,在進行牛結(jié)核分枝桿菌的細(xì)菌學(xué)檢驗時大約有10% ~ 20%的病例存在培養(yǎng)失敗的問題。與此同時,細(xì)菌培養(yǎng)的檢出率較低,其敏感性較差,加之郭海晏等學(xué)者(2002年)報道,其缺乏敏感性及特異性,無法使當(dāng)前牛結(jié)核病的臨床診斷需求得到滿足。
免疫學(xué)方法是臨床診斷中得到廣泛應(yīng)用的一種診斷方法,較為常見的為牛結(jié)核菌素PPD皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗以及間接ELISA檢測方法,這兩種診斷方法敏感性較高,特異性較強,操作簡便,可以應(yīng)用于牛結(jié)核病的普查。當(dāng)前,牛型結(jié)核分枝桿菌PPD皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗已經(jīng)在牛結(jié)核病的檢疫診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。Cousins D V等學(xué)者報道,ELISA法、PCR方法也是較為常見的一種實驗室診斷方法,雖然其操作較為便利,但是需要較高的檢測成本,因而很難實現(xiàn)有效的落實以及推廣。
主要包括PCR、核酸探針以及DNA圖譜等分子生物學(xué)方法。這一類方法具備較強的敏感性以及特異性,但是其檢測過程中需要特殊的儀器設(shè)備,檢測技術(shù)性較強,操作過于復(fù)雜,對操作人員以及實驗室條件提出了較高的要求。因此,僅僅在實驗室研究有所應(yīng)用,很難在基層推廣使用。
牛型結(jié)核分枝桿菌PPD皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗雖然具備明顯的不足之處,但在實際生產(chǎn)應(yīng)用當(dāng)中,楊光旭等學(xué)者報道,牛型結(jié)核菌素皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)是國家動物結(jié)核病檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前,這種方法在動物結(jié)核病以及人結(jié)核病免疫診斷時得到了廣泛的應(yīng)用。張玉環(huán)報道,世界動物衛(wèi)生組織(OIE)和我國都將此方法列為牛結(jié)核病檢疫的一個標(biāo)準(zhǔn)試驗。ELISA方法以及抗體免疫金標(biāo)方法等其他檢測牛血清抗體的方法,均因成本過高,同時操作不便,無法在獸醫(yī)臨床試驗得到有效應(yīng)用。何昭陽等學(xué)者比較了ELISA方法與變態(tài)反應(yīng)方法檢測奶牛結(jié)核病的情況,得到的結(jié)論為:變態(tài)反應(yīng)陽性并不能全包括ELISA陽性,變態(tài)反應(yīng)與剖檢及細(xì)菌學(xué)檢查的符合率分別為18.8%和7.2%。陳穎鈺等學(xué)者報道,目前ELISA方法以及抗體免疫金標(biāo)方法等其他檢測牛血清抗體的方法僅被作為牛型結(jié)核分枝桿菌PPD皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗的輔助診斷方法。
牛結(jié)核病作為一種慢性消耗性傳染病,其傳染性較強。近年來,我國養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展,牛群數(shù)量的增加在一定程度上提高了各種傳染性疾病發(fā)生的概率,如果未及時采取行之有效的措施對人畜共患病進行綜合防控以及凈化,會在很大程度上威脅社會公共衛(wèi)生安全。由于結(jié)核病存在細(xì)胞免疫和體液免疫分離現(xiàn)象,無論是牛型結(jié)核菌素PPP皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗、γ-干擾素體外釋放試驗還是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)法都難以準(zhǔn)確無誤地診斷牛結(jié)核病,目前確診牛結(jié)核病比較理想的方法是兩種或兩種以上方法的聯(lián)合使用。因此,今后除需要在使用現(xiàn)有方法或技術(shù)診斷牛結(jié)核的基礎(chǔ)上,繼續(xù)開展牛結(jié)核病診斷新方法、新技術(shù)的試驗研究,最大限度地提高診斷的準(zhǔn)確性,尤其是在農(nóng)牧區(qū)應(yīng)用準(zhǔn)確、高效、快速的牛結(jié)核病診斷方法或技術(shù)至關(guān)重要,開展牛結(jié)核病流行病學(xué)調(diào)查不僅可以幫助獸醫(yī)人員掌握牛結(jié)核病流行趨勢,還能有效預(yù)防該病的傳染。