牛结核病及其风险分析

牛结核病(Bovine tuberculosis,BTB)主要是由牛分枝杆菌(M.bovis)引起的一种严重的人畜共患慢性传染病,以病牛贫血、消瘦、体虚乏力、精神萎靡不振和生产力下降等为特征[1]。世界动物卫生组织(World Organization for Animal Health,OIE)将牛结核病列为B类动物疫病,我国将其列为二类动物疫病。20世纪中前期人和动物结核病曾作为“白色瘟疫”肆虐全球,造成人畜大量死亡。随着链霉素、异烟肼、利福平等抗结核药物和结核菌素及卡介苗的研制成功并投入使用,结合“检测-扑杀”措施,结核病的流行逐步得到了控制。但近年来随着世界贸易和畜牧业的飞速发展、人口流动、与人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)共感染、大量多重耐药性菌株的出现,以及在个体和国家水平上卫生防范措施和信息的贫泛,结核病又死灰复燃呈现出流行趋势。在2010年11月OIE的结核报告中指出,全球1/3的人口感染结核杆菌,2009年新增结核病人约940万,死于结核的人数约为130万,其中约95%的结核病发生在发展中国家[2]。牛结核病作为一种严重危害人类健康和畜牧业发展的人畜共患病,被世界卫生组织(WHO)列为全球重点防治的3大疾病之一。尽管美国、欧盟等部分发达国家在对结核病的防控上取得了很大的成就,但是结核病仍然是目前乃至今后很长时间内发展中国家乃至全球所面临的严重问题。本文从牛结核病的流行病学角度,用风险分析的方法探讨动物源性牛结核病通过不同的途径对人类健康产生的影响。

1 牛结核病的流行病学

牛结核病主要由牛分枝杆菌引起,牛分枝杆菌具有广泛的宿主范围,感染不同种属的温血动物,包括有蹄动物、有袋动物、食肉类动物、灵长类、鳍脚类动物和啮齿类动物在内的50多种哺乳动物(例如非洲水牛、狮子、印度豹、美洲豹、疣猪和非洲大羚羊,肯尼亚的食腐动物土狼、香猫和非洲大狒狒等)和包括类鹦鹉鸟、石鸽、北美洲乌鸦在内的20多种禽类[3]。牛结核病无明显的季节性,一年四季均可发生。在家畜中,奶牛最易感,其次是水牛和黄牛。病人和患畜,尤其是开放型患者是主要传染源,其痰液、粪尿、乳汁和生殖道分泌物中都可带菌,污染饲料、食物、饮水、空气和环境而散播病菌。本病主要经呼吸道、消化道感染,人、犊牛还可通过奶制品感染。集中饲养的家畜如有个别发病没有及时隔离,很快便会蔓延全群。饲养场管理不当,如厩舍拥挤,通风不良,卫生差,饲养密度过大,营养不良等都可诱发本病。多数研究人员认为,牛结核病的传播是从家畜到野生动物。在野生反刍动物,该病被广为证实,病理损伤和症状与家养反刍动物极为类似[4]。

由于牛(牛奶、牛肉、耕牛等)和人的密切关系,牛结核也是人结核最大的传染源之一。牛结核病和人结核病可以相互传染,2009年,杨醉宇等[5]人通过试验发现牛结核病牛中有9.5%是人分枝杆菌感染,而结核病人中有10.6%为牛分枝杆菌感染。另据报道,世界上结核病人中约有15%是通过饮用结核病牛奶而感染的[6]。早在1960年,WHO就指出：“在那些还存在牛结核的国家中,人类始终受到它的威胁,除非着手消灭牛结核病,否则人类结核病的防制是不会成功的”。

由于诊断手段的局限性以及对非肺结核的结核病人取样时的不方便,导致人感染牛结核分枝杆菌病例被低估。人可以通过吸入由牛分枝杆菌感染牛咳嗽的飞沫、处理或饮用污染了该病原的牛奶而感染动物源性结核。BTB感染年轻人群会引起颈部淋巴结核、肠内损伤性结核、慢性皮肤结核和其它非肺部类型结核。如果是通过吸入的方式感染牛分枝杆菌,感染人会发展成典型的肺结核[7]。

在非洲的亚撒哈拉地区,另一种增加感染动物源性结核的风险是,在该地区的国家之间大的规模化食品公司和通常忽视卫生安全标准和产品质量的小型农场主之间激烈的竞争,这些小型农场主直接将未经灭菌处理的动物和动物产品卖给终端消费者,从而导致结核的蔓延。而且,这些国家生产的90%的原奶和被这些人消费的奶要么是新鲜的要么就是发酵的,但都没有经过巴氏消毒[8]。另外,最近在非洲国家为了发展保护区外围地区而发展起来的野外活动,如旅游游戏、农牧和狩猎等活动,导致了更多特定人群处于结核的威胁之下。

尽管牛分枝杆菌在人与人之间传播目前认为是极少发生的事件,但是在牛及其动物产品的公共卫生管理措施的缺乏、人类爱滋病的流行和许多风险因子存在的背景下,牛结核病在人类宿主间的流行病学可能发生改变,在人与人之间传播就会变得更为普遍。考虑到人类感染结核的不同途径：(a)通过家畜和野生动物;(b)通过牛奶和丛林肉等动物产品,对置于动物源性结核威胁下的国家,风险分析是一种定义公共卫生危险方面的重要工具。

2 研究牛结核问题的工具和方法学

在评估和解决动物源性结核在公共卫生危害方面,有效的风险分析可能成为一种重要的新型研究工具,它包括了定性的、确定性的和或然性的卫生评估,要求各学科间协作来满足高质量描述风险的要求,风险被定义为发生一件坏事的可能性以及如果结果发生了后果的严重性[9]。MacDiarmid和Pharo[10]定义风险分析为一种置于特殊事件下,为决策者提供客观、可重复和可证明的评价风险的工具。

根据OIE的信息,风险分析由危害认定、风险评估、风险处理和风险交流四个阶段组成[11]。风险评估评价在现有的条件、规定的控制措施下,入侵、建立或传播一种疾病的可能性,以及该种疾病建立后与之相关的潜在生物学和经济学上的后果。对于动物源性结核,它由认定、评估统计学上的可能性和评估与牛结核从动物传染给人类相关的所有风险带来的后果组成。释放评估是从(a)牛;(b)污染的胴体及肉;(c)污染的牛奶和(d)丛林肉,四种来源释放感染性的牛分枝杆菌到毗邻群落的可能性。这种评估涉及的因素包括：(a)农村和城市周边人口;(b)屠宰场工人、农场工人以及与动物高频率接触的人(如游乐农场工人、护林员、野生动物兽医);(c)病原菌污染食品的消费和狩猎习性。后果评估是指感染、发病或死亡的可能性。人感染牛结核的后果是生病、死亡以及成为潜在的人与人之间传播的释放来源。风险分析可定量评估,也可定性评估。如果均是基于高质量的数据和感染过程的每个阶段,那么两种评估类型同样有效。同时我们得把不确定性和可变性参数考虑进这个模型,这些变量使用Monte-Carlo刺激技术(一种随机重复的方法)来模拟。输入参数通过收集现有资料、专家意见和使用包括参与式流行病学(Participatory Epidemiology,PE)的田间调查来定义[12]。

PE是一个新兴的领域,它基于流行病学技术,利用参与式方法通过快速农村评估和参与式农村评估等广为接受的方法来收集流行病学资料,它依赖于观察、传统的家畜养殖户所具备的兽医知识和当地畜群的发病史。PE基于灵活性的原则,运用重复分析以及通过三角测量的原则来交叉检查获取的不同角度的信息。PE工具可划分为三个主要的组,与本领域的次级资料和直接资料相补充：对关键的被调查者的非正式采访、可视化的方法和分类或记分方法。常规的兽医诊断手段是PE的一个整体部分,或者说在一些情况下与之交迭。PE可以利用正式的流行病学调查的定量信息以及定性智能来填补可获取资料之间的缺口[13]。PE应用于兽医研究中的例子包括：地方病和家畜流行病的流行病学方面的基础研究,如在肯尼亚进行的牛锥虫病的研究、在非洲进行的牛瘟风险评估及证实根除和无疫状态、以及在东非地区进行的牛传染性胸膜肺炎传播模式的模型建立。PE方法增加了常规流行病学方法的容量,提供了对所关注的复杂疾病的可信且快速的流行病学信息。对于当地牛结核的流行病学情况的风险因子鉴定和评估,PE方法的运用能提供关于：动物管理实践、社会和文化习性(牛奶加工、牛奶消费、狩猎及丛林肉消费等)方面的观点和行为的指导。

3 动物源性牛结核病的风险分析

人感染牛分枝杆菌的风险评估通过两种推定的路径模式：牛奶感染路径和肉感染路径来证明。通过这两种路径探索人感染牛分枝杆菌的可能性。据乌干达卫生部报道,该国人结核年平均发病率为1.34/1 000,但由牛分枝杆菌引起的动物源性人结核情况并不清楚。使用结核菌素皮内试验检测全国范围内的牛群,结果表明牛群的结核反应阳性率达74%,动物个体阳性率达6%,单个牛群内个体阳性率为1%～50%,甚至有个别牛群可疑阳性反应者达到100%[14]。Vekemans等[15]人报道,在布基纳法索市场60份零售牛奶样品中有26份样品分离到分枝杆菌。因此,牛中牛结核的高流行率具有重要的公共卫生学意义。

吃生肉或未煮熟的肉是人感染牛结核的主要途径之一。Ameni等[16]人报道,在埃塞俄比亚中部,99%的人吃生肉或半生半熟的肉;牛群和个体动物的BTB流行率分别为42.6%和7.9%;24.5%的受访家族中至少有一例结核病例。另外该国高比例的作坊式屠宰以及缺乏严格的常规宰后检疫,导致牛结核的流行率从小型农场的3.4%到密集农场的87%不等,牛结核在该国是一个客观存在的严重公共卫生问题。

在非洲的亚撒哈拉地区,丛林肉作为一种廉价的蛋白质来源,占全部蛋白质消费的比例从6%(非洲西部)到55%(非洲中部),猎人和涉及到丛林肉交易中的人参与了多种野生动物疾病的传播。有报道称,由于畜群的迁移与结核的流行有非常紧密的相关性,当野生动物和驯养的家畜共享领地时,存在结核从家畜传播给野生动物的风险,因此调查丛林肉市场中的牛结核可能是一种监测野生动物中牛分枝杆菌存在的方法[17]。从西部和中部非洲的丛林肉市场采集野生动物粪便具有多样性的优势,选择检测的种类取决于牛分枝杆菌可能在每个物种中的流行、菌的含量以及从不同宿主取样的容易性。在某些情况下,食肉动物和其它位于食物链顶端的物种成为检测其它野生动物中牛结核有用的哨兵动物。野生物种中牛结核的水平也取决于检测病原体存在的诊断方法。从发病的畜体检测到牛分枝杆菌的机率取决于解剖取样的位点,畜体感染病原的部位取决于牛分枝杆菌在该物种中的致病机理。大部分野生反刍动物感染牛分枝杆菌表现为头部淋巴结出现大体损伤,而食肉或食腐动物则更普遍在肠系膜淋巴结出现损伤[17-18]。人类通过丛林肉途径感染与通过牛奶消费途径感染牛分枝杆菌的结果相似,它们之间的差异可能是丛林肉途径感染的人大多是成年人,而牛奶消费途径感染者中,小孩也是感染者。

在亚撒哈拉地区,对结核从野生动物传播给人的风险的研究不足。事实上,该地区人与多种野生动物接触非常广泛,最可能的感染途径是皮肤途径,一方面因为该地区的屠宰是在开放的环境下进行;另一方面,该地区的人极少食用未煮熟的野味。然而,糟糕的社会经济状况,如缺乏良好的卫生条件、不正规交易、缺乏兽医检查和食品安全服务、缺乏对疾病知识的了解以及不用手套等防护措施,使得与丛林肉交易相关的人(如猎人、屠夫和中间人)极易通过皮肤途径感染结核,尤其当他们穿着动物毛皮或在手臂无任何保护、有开放性伤口或擦伤的情况下最易通过皮肤途径感染。

4 结 语

牛结核病与人结核病密切相关,动物源性的牛结核是导致结核病消灭计划失败的主要原因;牛奶、生肉以及非洲国家丛林肉的消费,为人类感染牛结核的主要途径;而风险分析是一种重要的探讨动物源性牛结核通过不同的途径对人类健康产生影响的支持手段和决策工具,对结核病流行病学调查和分子流行病学研究具有重要意义,对研究牛结核病对人结核病的影响以及人牛结核病互感预防途径,控制结核病的流行具有重要意义。

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