沈思思

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

犢牛腹瀉是一種常見疾病，也是給養(yǎng)殖戶造成經(jīng)濟損失的主要原因之一。犢牛腹瀉有傳染性因素，也有非傳染性因素[1]。多種腸道病原體如病毒、細菌和寄生蟲都參與了疾病的發(fā)生。在腹瀉犢牛中經(jīng)常觀察到混合感染情況，每種病原體的發(fā)生和流行情況都可能因牛場的地理位置、管理方式和牛群規(guī)模而不同。盡管現(xiàn)在牛場大多是規(guī)?；募s化管理，有配套的設(shè)備、獸醫(yī)和營養(yǎng)師，但由于病原體的多樣性，犢牛腹瀉仍然是一個常見問題。預(yù)防和控制犢牛腹瀉應(yīng)建立在充分了解病原體復(fù)雜性的基礎(chǔ)上。本文綜述了引起犢牛腹瀉的主要腸道病原體，以期為后續(xù)的研究提供基礎(chǔ)。

1 病毒

許多病毒都與犢牛腹瀉有關(guān)，如牛輪狀病毒（Bovine rotavirus，BRV）、牛冠狀病毒（Bovine coronavirus，BCoV）、牛病毒性腹瀉病毒（Bovine viral diarrhea virus，BVDV）和牛諾如病毒（Bovine norovirus，BNoV）等。這些病毒都是腸道腹瀉常見病毒，臨床癥狀和病理剖檢相似，不易區(qū)分，要想確診需結(jié)合實驗室手段。

1.1 牛輪狀病毒

BRV是犢牛腹瀉的主要病原體之一。該病毒屬于呼腸孤病毒科輪狀病毒屬。BRV是一種無包膜病毒，有11個雙鏈RNA片段（16～21 kb），在不耐熱?；趦?nèi)衣殼蛋白（VP6）的抗原和遺傳相似性，輪狀病毒可分為七個血清群（A～G）[2]。A組輪狀病毒是家畜感染輪狀病毒的主要原因。

A組輪狀病毒根據(jù)VP4和VP7進一步分為P型和G型，后者構(gòu)成病毒粒子的外衣殼并誘導(dǎo)病毒產(chǎn)生中和抗體。目前已發(fā)現(xiàn)G型16種和P型27種。牛輪狀病毒為G1、G6、G8或G10型。其中G6型和G10型在牛中最為普遍。雖然VP4、VP6和VP7在維持病毒結(jié)構(gòu)、病毒附著和抗原性方面發(fā)揮主要作用，但非結(jié)構(gòu)蛋白4（NSP4）是主要的毒力因子-腸毒素，NSP4還通過增加鈣離子濃度來干擾細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)，在病毒的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用[3]。

BRV通常引起1～2周齡犢牛的腹瀉。母乳可以為犢牛提供母源抗體，所以斷奶的犢牛更容易患犢牛腹瀉。BRV的潛伏期很短，一般在12～24小時，感染犢牛會通過糞便排出大量病毒，從而造成環(huán)境污染。BRV在小腸絨毛上皮細胞的細胞質(zhì)中復(fù)制，絨毛中遭破壞的成熟腸細胞和受損細胞的血管活性成分激活了腸道神經(jīng)系統(tǒng)和NSP4的分泌，這是BRV引起消化不良和腹瀉的主要原因[4]。

1.2 牛冠狀病毒

BCoV是一個單股正鏈有包膜的RNA病毒，基因組為27～32 kb。BCoV是β冠狀病毒屬的一個成員。BCoV感染有三種特征：引起1～2周齡犢牛腹瀉、成年牛的冬季痢疾和牛的呼吸道疾病[5]。

BCoVS蛋白除了產(chǎn)生中和抗體外，還對病毒的進入和發(fā)病機制起著重要作用。S蛋白由兩個亞基（S1和S2）組成，S1亞基促進病毒與宿主細胞受體的結(jié)合，S2亞基在病毒包膜與宿主細胞膜的融合中發(fā)揮作用[6]。

BCoV感染小腸和結(jié)腸，顯微鏡下，可觀察到小腸和結(jié)腸隱窩的絨毛萎縮，固有層壞死。BCoV在腸細胞和子代病毒中的復(fù)制是通過正常的分泌機制和細胞裂解釋放的，成熟的絨毛上皮細胞是病毒的主要目標，隱窩腸細胞也受到影響[7]。由于病毒對隱窩腸細胞的損害，受感染動物的臨床癥狀通常持續(xù)時間較長。

1.3 牛病毒性腹瀉病毒

BVDV是一種有包膜的單鏈RNA病毒，是黃病毒科瘟病毒屬的一員。根據(jù)病毒基因組5'非翻譯區(qū)（UTR）可將BVDV分為兩種類型BVDV1和BVDV2。根據(jù)在細胞培養(yǎng)中引起溶解性細胞病變的不同，可進一步分為細胞病變型和非細胞病變型。BVDV的非細胞病變型是牛持續(xù)感染病毒的主要原因。目前，已有15個BVDV1型（BVDV1a到BVDV1o）和兩個BVDV2型（BVDV2a和BVDV2b）亞基因型被確認[8]。我國主要流行的是BVDV1a、BVDV1b和BVDV1c型。

BVDV感染程度取決于宿主免疫狀態(tài)以及是否與其他病原體混合感染。大多數(shù)感染變型的牛出現(xiàn)輕度臨床癥狀如低熱、白細胞減少、厭食和產(chǎn)奶量減少。感染急性BVDV的特征是腹瀉、發(fā)熱、精神沉郁、厭食、產(chǎn)奶量減少、口腔潰瘍和出血綜合征。淋巴細胞減少和白細胞減少導(dǎo)致免疫抑制，由于免疫抑制牛容易感染其他病原體[9]。盡管大多數(shù)具有免疫活性的牛最終會從疾病中康復(fù)，但一些受感染的牛會長期攜帶病毒，感染其它犢牛。

妊娠的奶牛如果在45天內(nèi)接觸到非細胞病變型BVDV，就會產(chǎn)下持續(xù)感染的犢牛。大多數(shù)被感染的犢牛出生時身體虛弱，易受其他病原體感染導(dǎo)致生長不良。當感染外源性或內(nèi)源性細胞病變BVDV時，帶犢牛也會引起黏膜病[10]。黏膜疾病的臨床特征是黏膜潰瘍、水泡、糜爛、腹瀉和死亡。

1.4 牛諾如病毒

BNoV是一種無包膜的、單股正鏈RNA病毒，屬于杯狀病毒科諾如病毒屬。諾如病毒包含三個開放閱讀框（ORF1-ORF3），基于ORF2（VP1：主要衣殼蛋白）和ORF3（VP2：次要衣殼蛋白）的序列相似性，確定了五個基因組GI～GV。BNOV屬于GIII，包括兩種原型菌株，Jena（基因型1；GIII-1）和Newbury 2（基因型2；GIII-2）病毒[11]。

諾如病毒是人類急性和散發(fā)性胃腸炎的主要病因。據(jù)報道，這些病原體也會導(dǎo)致牛、豬、狗和水貂等動物的胃腸疾病。BNoV感染犢牛小腸上皮細胞，導(dǎo)致空腸和回腸絨毛萎縮，引起腹瀉和病毒脫落，但沒有血清轉(zhuǎn)化[12]。在臨床健康牛的糞便中也檢測到了BNoV。

2 細菌

2.1 沙門氏菌

腸道沙門氏菌定植于多種宿主的胃腸道,是一種人畜共患病。鼠傷寒沙門氏菌和都柏林沙門氏菌是引起牛沙門氏菌病的常見病原體，鼠傷寒沙門氏菌引起急性腹瀉病，都柏林沙門氏菌引起全身性疾病。沙門氏菌易感染3周齡以下的犢牛，在被感染的犢牛身上可以觀察到小腸粘膜和腸系膜淋巴結(jié)腫大[13]。

沙門氏菌的發(fā)病機制包括入侵腸黏膜、在淋巴組織中繁殖和逃避宿主防御機制。沙門氏菌的致病機理是入侵腸上皮細胞，在巨噬細胞內(nèi)存活并引起腸致病性。沙門氏菌定植于特殊抗原捕獲細胞、腸細胞和扁桃體中。在感染淋巴組織后，沙門氏菌通過入侵單核細胞和吞噬細胞在全身傳播。沙門氏菌毒力島1（SPI-1）和SPI-5與III型分泌系統(tǒng)有關(guān)，主要引起犢牛腹瀉[14]。沙門氏菌病的臨床表現(xiàn)為水樣腹瀉和粘液樣腹瀉，并伴有纖維蛋白和血液。

2.2 大腸桿菌

根據(jù)毒力因子和發(fā)病機制的不同，大腸桿菌可分為六類，包括：產(chǎn)腸毒素大腸桿菌（ETEC）、產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌（STEC）、腸致病型大腸桿菌（EPEC）、腸侵襲性大腸桿菌（EIEC）、腸聚集型（EAEC）大腸桿菌和腸出血性大腸桿菌（EHEC）。在這些類型中，初生幼畜腹瀉最常見的是ETEC，它們產(chǎn)生K99（F5）粘附抗原和熱穩(wěn)定性腸毒素[15]。

初生犢牛在出生后的第4天最容易受到ETEC感染，一旦感染會出現(xiàn)水樣腹瀉。ETEC感染腸道上皮，并在腸絨毛的細胞中繁殖。由于pH值較低，小腸遠端為ETEC定植提供了最有利的環(huán)境。在被感染的小腸中可以觀察到基于感染細胞丟失和固有層損傷導(dǎo)致的絨毛萎縮。大腸桿菌在腸道上皮定植后，熱穩(wěn)定毒素產(chǎn)生，導(dǎo)致進入腸道的氯化物分泌上調(diào)[16]。水通過滲透性進入腸腔，導(dǎo)致犢牛的分泌性腹瀉。

2.3 產(chǎn)氣莢膜梭菌

產(chǎn)氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens）是一種革蘭氏陽性、產(chǎn)孢厭氧細菌，可在哺乳動物和禽類中引起多種疾病。產(chǎn)氣莢膜梭菌可分為A、B、C、D和E五個型，根據(jù)毒素的產(chǎn)生可分為α、β、ε和ι四種毒素。A型菌株只產(chǎn)生α毒素，B型菌株產(chǎn)生α、β和ε毒素；C型菌株產(chǎn)生α和β毒素；D型菌分泌α和ε毒素；E型菌株產(chǎn)生α和ι毒素。C型菌可感染犢牛腹瀉，但不像其他腸道病原體那樣常見。α毒素是主要的致死毒素，通過水解膜磷脂促進細胞溶解；β毒素對胰蛋白酶高度敏感，可誘導(dǎo)粘膜壞；ε毒素在家畜中可引起致命的腸毒血癥；ι毒素由于其高血管通透性導(dǎo)致皮膚壞死。腸毒素會對上皮緊密連接蛋白產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致腹瀉和腸痙攣[17]。

由于產(chǎn)氣莢膜梭菌在環(huán)境中無處不在，大多數(shù)家畜對所有類型的產(chǎn)氣莢膜梭菌都很敏感。在胃腸道產(chǎn)生低水平蛋白水解酶（如胰蛋白酶）的初生犢牛很容易被C型產(chǎn)氣莢膜梭菌感染，因為β毒素是主要的毒力因子。這些感染動物的腸道以彌漫性或多灶性出血壞死性腸炎和血性液體擴張為特征。

3 寄生蟲

隱孢子蟲是一種原生動物寄生蟲，常與人類和初生犢牛胃腸道疾病有關(guān)。感染隱孢子蟲的犢?？赡軟]有癥狀或因脫水而出現(xiàn)嚴重腹瀉。隱孢子蟲大約有24種。牛通常感染微小隱孢子蟲、牛隱孢子蟲和安氏隱孢子蟲。微小隱孢子蟲被認為是犢牛腹瀉的主要原因，是潛在的人畜共患病病原體[18]。

微小隱孢子蟲一旦被攝入體內(nèi)，卵囊脫囊就會釋放出穿透腸細胞的子孢子。脫囊寄生蟲進行無性繁殖和有性繁殖以產(chǎn)生大配子體和小配子體。小配子使大配子體受精后，合子與孢子一起發(fā)育，產(chǎn)生薄壁卵囊，參與感染，接下來，厚壁卵囊從宿主體內(nèi)排出[19]。卵囊可以在有利環(huán)境（如:高溫和潮濕，低紫外線輻射）中存活一個月以上，并且對大多數(shù)消毒劑具抵抗力。被卵囊污染的環(huán)境可能是動物和人類的直接感染源。

微小隱孢子蟲侵入腸細胞會引起腸細胞骨架結(jié)構(gòu)的變化，如微絨毛的喪失和柱狀上皮細胞縮短，從而導(dǎo)致受感染動物的絨毛嚴重萎縮。腸上皮受損會導(dǎo)致犢牛長期營養(yǎng)不良和生長速度降低，這些都會給奶牛和犢牛造成嚴重的經(jīng)濟損失。

4 討論與小結(jié)

犢牛腹瀉可由多種病原體感染，包括病毒、細菌和寄生蟲。盡管現(xiàn)在有很多預(yù)防犢牛腹瀉的措施，如疫苗、藥物和飼養(yǎng)管理，但是腹瀉的問題依然持續(xù)存在。要想控制犢牛腹瀉，需要從根本抓起，控制好傳染源。了解病原體的多樣性、發(fā)病機制、流行病學(xué)和遺傳進化有助于更有效的控制疾病的發(fā)生。因此，本文綜述了牛輪狀病毒、牛冠狀病毒、牛病毒性腹瀉病毒、牛諾如病毒、沙門氏菌、大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和隱孢子蟲的發(fā)病機理及進化關(guān)系，以期為后續(xù)的研究提供參考，同時應(yīng)多加強這些病原體的監(jiān)測并及時更新，更好地預(yù)防和控制疾病的發(fā)生。