动物脑多头蚴病研究进展

牟 静,杨应东,韦雷飞,杨光友*

(1.四川农业大学动物医学院,四川雅安 625014;2.四川省攀枝花市农林科学研究院畜牧水产所,四川攀枝花 617061)

脑多头蚴病(俗称脑包虫病)是由带科、多头属(Mu lticeps)的多头绦虫(M.mu lticeps)的中绦期幼虫(脑多头蚴Coenurus cerebralis)寄生于牛、羊等有蹄类草食动物所引起的一种寄生虫病,是危害牛、羊养殖业健康发展的主要寄生虫病之一。本病多发于脑部,动物感染该病后临床上主要表现以神经机能障碍为主的综合征[1],感染严重时会引起颅骨萎缩甚至穿孔[2],且感染虫体较多时包囊会以皮下和肌肉组织存在[3],此外,幼虫移行至脑部时造成的损伤为细菌通过血脑屏障创造途径,从而引起继发感染[4]。临床上该病还与脑脊髓丝虫混合感染的报道[5]。中间宿主为绵羊、山羊、黄牛、水牛和牦牛等有蹄类草食动物,牛感染多头蚴病比羊少见[6-7],偶见于马、骆驼、兔和人,脑多头蚴的包囊曾在人的胸锁乳头肌、腋窝和眼睛中发现。至1998年,北美洲各国所报道的人患该病的病例就达50多例[8]。该病全年均可发生,但多见于春天或早夏。一般母羊的患病率高于公羊。该病呈世界性分布,但在以饲养绵羊、山羊为主要经济来源的非洲及东南亚的发展中国家最为常见[9-10]。我国黑龙江、吉林、甘肃、青海、四川等23个省区均有分布,其中尤以新疆、宁夏等地发病率最高。在宁夏该病对羔羊致死率为6%～53%,每年造成巨大经济损失,其危害居羊病之首。因此,鉴于该病给全世界畜牧业带来的巨大损失,已越来越多的受到各国的重视。

1 免疫学

1.1 抗原成分

脑多头蚴抗原主要有原头节可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和囊液抗原3种。孙晓林等[11]通过二维电泳分析了其抗原成分,3种脑多头蚴抗原共同多肽斑点3个,原头节可溶性抗原和囊壁可溶性抗原共同多肽斑点14个,原头节可溶性抗原和囊液抗原共同多肽斑点5个,囊壁可溶性抗原和囊液抗原共同多肽斑点5个。脑多头蚴抗原结构相对较复杂,囊液和原头节分别有31和42条多肽,并且两者均存在与棘球蚴和细颈囊尾蚴相同的20 ku和38 ku的多肽。成虫节片抗原主带有4条,分子质量分别为 73、88、128、134 ku;原头节排泄分泌(ES)抗原主带有2条,分子质量分别为33 ku和108 ku。同时,孙晓林还用等电聚焦电泳(IEF)技术,对自然感染绵羊的脑多头蚴的头节可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和囊液抗原进行了分析,分析结果表明囊液的酯酶同工酶较头节和囊壁丰富;3种抗原中脂类的电泳带较少,甚至没有发现有脂蛋白和糖脂蛋白电泳带。

1.2 不同抗原成分免疫原性

脑多头蚴具有较多的抗原成分,每种抗原其免疫原性也不尽一致,有的抗原仅可作为诊断抗原,有些抗原可以作为免疫用抗原。

Verster A等[12]用六钩蚴分泌抗原免疫羊后,试验分2组,当用6 000个虫卵感染羊,28只羊中仅3只获得保护而未被感染;当用5 000个虫卵感染羊,30只羊中就有11只获得保护。初步表明六钩蚴分泌抗原具有较好的免疫原性。用六钩蚴抗原免疫4周～8周、8周～12周的羔羊可获得很好的免疫保护;而对怀孕90 d～120 d母羊用六钩蚴抗原进行免疫,其生产的羔羊与未免疫母羊生产的羔羊对多头蚴的侵袭均没有免疫力。

原头节可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和原头节ES抗原具有较好的免疫原性,而囊液抗原免疫原性较差。羔羊经囊壁粗抗原免疫后能100%抵抗多头绦虫虫卵的攻击感染,而经囊液粗抗原免疫后只有3/4的羔羊获得抵抗力。免疫羊抗体滴度与免疫保护力之间呈正相关[13]。而羔羊经原头节ES抗原和原头节可溶性抗原免疫后,有2/3的羔羊能抵抗多头绦虫虫卵的攻击感染,而余下1/3的羔羊大脑中多头蚴包囊的大小、原头节的数量及其大小均小于未用抗原免疫的对照组[14]。用多头绦虫原头节、囊壁、囊液层析纯化抗原及原头节排泄分泌(ES)抗原对绵羊免疫及攻击感染多头绦虫虫卵后的血清进行ELISA检测,绵羊在3次免疫后,血清抗体效价迅速升高,第3次免疫后1周～2周达到峰值,在攻击虫卵后抗体效价开始下降,但之后抗体效价仍维持在较高水平。原头节可溶性抗原免疫的羊和原头节ES抗原免疫的羊其血清抗体总体水平要高于囊壁和囊液抗原免疫的羊,原头节ES抗原和原头节层析纯化抗原的敏感性、特异性要高于囊壁和囊液层析抗原。运用酸性α-萘酯酶染色法及姬姆萨染色法染色,绵羊在3次免疫后,T淋巴细胞数量有不同程度增加,酸性粒细胞数量增加不明显,但在攻击感染后都明显增加,淋巴细胞数量在免疫后即开始增加,细胞免疫增强[15-16]。

2 分子生物学

2.1 分子分类

Robin B[17]采用PCR-RFLP方法对来自于不同地区的带科绦虫(细粒棘球绦虫 Echinococcus granulosus,多房棘球绦虫E.multilocularis,水泡带绦虫Taenia hydatigena,羊带绦虫T.ovis,豆状带绦虫T.pisiform is,多头多头绦虫 T.mu lticeps和连续多头绦虫T.serialis)进行了亲缘关系比较,发现这几种带科绦虫的ITS-2序列在种内均没有明显的序列差异。同时,该学者又对9种带科绦虫(巨颈带绦虫,水泡带绦虫,豆状带绦虫,羊带绦虫,多头多头绦虫,连续多头绦虫,牛带绦虫,猪带绦虫和亚州带绦虫)的线粒体NADH脱氢酶1和细胞色素C氧化酶1的基因序列进行了比较研究,结果表明NADH脱氢酶1基因序列差异在5.9%～30.8%之间,而细胞色素C氧化酶1基因序列差异在2.5%～18%之间。其中多头多头绦虫与连续多头绦虫、牛带绦虫和亚州带绦虫同源性较高。

Varcasia A等[18]比较了萨丁尼亚、意大利的多头多头绦虫遗传变异情况,其NADH脱氢酶1基因序列差异为1.27%～2.54%,细胞色素C氧化酶1的基因序列差异为 0.22%～0.67%。Zhang L等[19]对肯亚带科绦虫ND1、CO1基因序列比较分析发现,里吉斯绦虫与水疱绦虫的同源性较高,T.madoquae与连续多头绦虫、多头绦虫和牛带绦虫的同源性较高。

2.2 抗原基因

Gauci C等[20]克隆了脑多头绦虫六钩蚴抗原基因Tm16和Tm18,并与GST(谷胱甘肽转移酶)在大肠埃希菌中联合表达,表达产物加免疫佐剂(Quil A)免疫羊,免疫后每只羊攻击感染多头绦虫虫卵5 500个,对照组的9只羊中有5只攻虫后死亡,而免疫组的20只羊中无1只死亡,说明Tm16、Tm18重组抗原对绵羊具有较高的免疫保护性。此外,该学者在此试验基础上,随机选择了6个农场的632只10周龄～12周龄的羊进行了六钩蚴重组抗原基因Tm18的免疫保护田间试验,其中对照组424只,免疫组208只。二次免疫后40多月间,对照组中有32只羊发病,而免疫组仅1只羊发病,统计结果显示,两组羊发病差异性显著(χ2=14.08;P ＜0.000 1)。Varcasia A等通过血清学分析发现,60只已接种的羊中除1只以外(98%)均能产生免疫应答反应[21]。李永光等[22]用脑多头蚴原头节克隆了该虫硫氧还蛋白过氧化物酶(TmTpx)基因片段,构建重组表达质粒 pGEX-4T-Tm Tpx,成功表达了43 ku的融合蛋白。表达产物纯化后免疫家兔,采集血清用ELISA测定抗体效价,发现兔抗Tm Tpx重组蛋白的抗体能与多头蚴原头节抗原发生特异性反应,说明该重组蛋白具有较好的免疫原性。

3 诊断

在流行区,可根据本病特异的症状、病史和头部触诊等作出初步诊断。确诊多头蚴病是很困难的,它容易与其临床症状相同的其他疾病相混淆,如李斯特杆菌病和鼻蝇蛆综合征等。靠动物转圈的方向以及头偏斜的方向可初步判断包囊存在的位置。

已报道血清学诊断有间接ELISA法、斑点免疫金滤法[23],后者具简单、方便和快捷的优点,在感染后35 d的血清样本中就能检测出抗体。

物理诊断有CT成像技术、M RI磁力共振成像技术,已成功地应用于检测脑多头蚴病以及包囊的确切位置和大小[24]。

分子诊断近年来应用于囊虫病上的诊断技术,如限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)、多重PCR(multip lex PCR)等[25]。

4 防治

药物奥芬哒唑和100 mL/L的吡喹酮复方注射液对该病均有一定的疗效,大剂量内服丙硫苯咪唑(55 mg/kg,每日1次,连用2 d)也可治愈该病[26]。此外,在给药方法上,沈秀英等[27]采用药物增量法与药物联合法治疗该病,该法可以较好的解决药物治疗囊虫病过程中发生的颅内压增高的问题。Ciamak C[28]使用丙硫咪唑、芬苯哒唑和吡喹酮进行了羊脑多头蚴病的药物疗效对比试验,疗效最好的是丙硫咪唑(25 mg/kg,口服,连用6 d),其次是芬苯哒唑与吡喹酮的联合用药(100 mg/kg,口服)以及吡喹酮(25m g/kg,口服,连用7 d)。除药物治疗该病以外,采用外科手术法切除包囊,这也是成功治愈该病的方法之一[29]。

在预防该病上,首先应加大科普宣传,普及科学知识,利用多种途径使村民、牧民了解脑包虫病的传播、发生、发展、预防的一般常识。对易感多头蚴病的屠宰动物严格检疫,对病畜尸体进行无害化处理,防止犬吃到带有多头蚴的牛、羊等动物的脑和脊髓。定期对犬进行驱虫,对犬粪进行无害化处理,从而防止或避免犬粪污染牧场饲料及饮水[30]。

5 展望

随着细胞生物学、分子生物学以及免疫标记等技术的迅猛发展,对脑多头蚴病各方面的研究将会进一步深入。目前,该病只能采用药物和手术治疗。相信随着疫苗的研究和开发将会为该病的控制提供更为行之有效的方法。

[1]Paugam A.Parasitoses et attein te neu rologique neu roparasitic infections[J].Revue Francophone des Laboratoires,2008,399:41-53.

[2]Uslu U,OzdemLr O.Bilateral bone perforation caused by Coenurus cerebra lis in a sheep:Case report[J].Tu rkiye ParazitolDerg,2006,30(4):282-284.

[3]Sharma D K,Chauhan P P S.Coenurosis status in A fro-Asian region:A review[J].Small Ruminant Res,2006,64(3):197-202.

[4]ChristodoulopoulosG.Tw o rare clinicalm anifestations of coenu rosis in sheep[J].Vet Parasitol,2007,143(3-4):368-370.

[5]田庆红,李忠权.山羊脑包虫、脑脊髓丝虫混合感染的诊治[J].贵州畜牧兽医,2008,32(3):37.

[6]熊永蕃.浅谈牛脑包虫病的诊断治疗[J].病虫害防治,2007(1):44.

[7]曹宽仁.牛脑包虫病的诊疗[J].草食动物,2008(1):41.

[8]Scala A,Cancedda G M,Varcasia A,et al.A su rvey of Taenia multiceps coenu rosis in Sardinian sheep[J].Vet Parasitol,2007,143(3-4):294-298.

[9]Dalim i A,Sattar A,Motamedi G.A study on in testinal helminthes of dogs,foxes and jackals in the w estern part of Iran[J].Vet Parasitol,2006,142(1-2):129-133.

[10]Christodoulopou losG,Theodoropoulos G,Petrakos G.Epidemiological su rvey of cestode-larva disease in Greek sheep flocks[J].Vet Parasitol,2008,153(3-4):368-373.

[11]孙晓林,窦兰清,朱兴全,等.羊脑多头蚴抗原的二维电泳分析[J].中国兽医科技,1997,27(5):5-7.

[12]Verster A,Tustin RC.Preliminary report on thestim ulation of immunity to the larval stage of Taenia mu lticeps[J].Vet Assoc,1982,3(3):175-176.

[13]窦兰清,付宝权,柴忠威,等.多头绦虫抗原特性的研究——囊液和囊壁粗抗原的免疫原性[J].中国兽医科技,1996,26(12):5-7.

[14]窦兰清,付宝权,柴忠威,等.多头绦虫抗原特性的研究——原头节及其排泄分泌抗原的免疫原性[J].中国兽医科技,1997,8(27):9-10.

[15]付宝权,窦兰清,朱兴全,等.多头绦虫抗原特性的研究——绵羊免疫后及感染后的抗体消长规律[J].中国兽医科技,1998,28(3):8-9.

[16]窦兰清,付宝权,柴忠威,等.多头绦虫抗原特性的研究——绵羊免疫及感染后的细胞应答反应研究[J].甘肃畜牧兽医,1998(6):7-9.

[17]Robin B.Characterisation of taeniid cestode species by PCRRFLP of ITS2 ribosomal DNA[J].Acta Tropica,1995,59(1):31-40.

[18]Varcasia A,Lightow lers M W,CattoliG,et al.Genetic variation within Taenia multiceps in Sardinia[J].Western Mediterranean(Italy),Parasitol Res,2006,9(5):622-626.

[19]Zhang L,H u M,Jones A,et al.Characterization of Taenia madoquae and Taenia reg is from carnivores in Kenya using geneticmarkers in nu clear and m itochond rial DNA,and their relationships w ith other selected taeniid s[J].M ol Cell Probes,2007,1(5-6):379-85.

[20]Gauci C,Vural G,Varcasia A,et al.Vaccination with recombinant oncosphere an tigens reduces the suscep tibility of sheep to infection w ith Taen ia mu lticeps[J].Int JParasitol,2008,38(8-9):1041-1050.

[21]Varcasia A,Tosciri G.Preliminary field trial of a vaccine against coenurosis[J].VetParasitol,2009,162(3-4):285-289.

[22]李永光,李文卉,李 航,等.多头带绦虫 TPx基因片段的克隆与原核表达[J].中国兽医科学,2009,39(3):251-256.

[23]王春仁,于万才,仇建华,等.斑点免疫金滤试验检测绵羊脑多头蚴病的研究[J].中国兽医寄生虫病,2001,9(1):12-13.

[24]刘 刚.脑包虫病的CT影像诊断[J].中国临床医学影像杂志,2008,19(5):359-360.

[25]Yamasaki H,Nakao M,Sako Y,et al.M itochondrialDNA diagnosis for taeniasisand cysticercosis[J].Int Parasitol,2006,55:s81-s85.

[26]杨玉凤,李小玲,刘剑霞,等.大剂量内服丙硫苯咪唑治疗羊多头蚴病[J].饲料世界杂志,2006(7):35.

[27]沈秀英,张 君.牦牛脑多头蚴病药物治疗试验[J].动物医学进展,2009,30(1):121-123.

[28]Ghazaei C.Evaluation therapeutic effects of an tihelminthic agen ts albendazole,fenbendazole and p raziquantel against coenu rosis in sheep[J].Small Ruminan t Res,2007,73(1-3):48-51.

[29]柴作森.手术治疗绵羊脑包虫[J].中兽医医药杂志,2007,26(5):53-55.

[30]杨秀玲,沙福华.绵羊绦虫蚴病的综合防治措施[J].中兽医学杂志,2007(5):36-37.