新孢子虫病研究进展
2014-01-25,
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(1.重庆市动物疫病预防控制中心,重庆渝北 401120;2.西南大学动科技学院,重庆北碚 400715)
新孢子虫病研究进展
贺德华1,李娇2
(1.重庆市动物疫病预防控制中心,重庆渝北 401120;2.西南大学动科技学院,重庆北碚 400715)
新孢子虫病是一种在全球范围内广泛流行的原虫性寄生虫病,该病是导致奶牛流产的主要原因。它的主要传播途径是经胎盘垂直传播和消化道传播。其相关感染危险因素有年龄、季节、管理条件等。本文对新孢子虫病的病原学、流行病学、危害及诊治进行全面概述,以期为快速、准确地诊断和采取有效的措施防制奶牛新孢子虫病提供依据。
新孢子虫病;流行;危害;防治
新孢子虫病(Neosporiasis)是由犬新孢子虫(Neospora caninum)寄生在多种哺乳动物细胞内所引起的一种原虫病。1984年,Bjerkas等首次发现这种能引起犬轻瘫和死亡的原虫,其形态与刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)相似[1]。1988年,Dubey等从犬体内分离到该虫体,并将其命名为新孢子虫[2]。最初,人们认为新孢子虫病是区别于刚地弓形虫病的仅发生于奶牛和犬的一种非传染性寄生虫病。然而,研究证明该病呈世界性分布,犬是其终末宿主,大多数动物可作中间宿主[3]。目前,该病已被证明是造成养牛业经济损失的主要原因之一[4]。尽管人们对该病有一定的研究,该病的商业化疫苗在部分国家得到应用,但其免疫效果仍未得到肯定[5]。
1 新孢子虫病的病原学
经近20多年的研究,人们对Neosporiasis相关的病原学知识逐步深入。1993年,Brindley等[6]研究发现N.caninum和T.gondii的16s样rRNA基因序列相同,但N.caninum没有T.gondii的三种主要的B1,P22和P30同源基因,且N.caninum抗血清和弓形虫、枯氏住肉孢子虫、艾美耳球虫、隐孢子虫等血清只有较低的或无交叉反应。因此,多数学者趋向性认为新孢子虫分类应为:原生动物门(Protozoa)、顶复亚门(Apicomplexa)、孢子虫纲(Sporozoa)、球虫亚纲(Coccidomorpha)、真球虫目(Coccidiida)、住肉孢子虫科(Sarcocystidae)、新孢子虫属(Neospora)。
N.caninum在生活史中有三种形态:速殖子、组织包囊和卵囊。速殖子寄生于感染动物的巨噬细胞、神经细胞、肌细胞、成纤维细胞等等。位于宿主细胞细胞质的带虫空泡中,常呈卵圆形、新月形或球形,大小为3~7×1~5μm[7]。N.caninum的组织包囊最初被发现于神经组织中,包囊壁可厚达4μm,包囊中含有大量慢殖子。与其他原虫相似,慢殖子内有致密颗粒、棒状体和微线体等细胞器[8]。N.caninum卵囊被发现于犬的粪便中,它的长宽比例约为1.04(10.6~12.4×10.6~12.0)。卵囊孢子化的时间为24h。卵囊壁厚度为0.6~0.8μm,每个卵囊内含有2个孢子囊,每个孢子囊内有4个子孢子[9]。
2 新孢子虫病的流行
2.1 新孢子虫病的传播
2.1.1 宿主范围
N.caninum在发育阶段表现出几种不同的形态,即速殖子、组织包囊、卵囊、裂殖体等。该虫体在中间宿主体内以速殖子和组织包囊的形式存在,终末宿主产生并排出卵囊,卵囊在外界环境中24h内完成孢子化形成孢子化卵囊。N.caninum可感染包括家养动物和野生动物在内的大量动物,已在麻雀、鹦鹉等多种野生鸟类、田鼠、水豚、兔等动物血清中检测到N.caninum抗体,以及在牛、绵羊、水牛、犬、马、野牛和白尾鹿等少数宿主体内分离到该虫体,证实这些宿主为N.caninum的中间宿主[4]。近来,Martins等对美洲不同国家的散养鸡研究中发现N.caninum血清抗体阳性率高达39.5%,推测散养鸡的感染源来自土壤[10]。
与刚地弓形虫不同的是,新孢子虫很难在宿主体内分离到N.caninum,只是在多种动物血清中检测到N.caninum抗体。目前只在犬的粪便中找到N.caninum卵囊,这提示犬是其唯一的终末宿主。关于它能否感染人类,目前尚无准确定论。
2.1.2 感染途径
口服N.caninum组织包囊是肉食动物感染该病的主要途径。对于肉食动物来说,它们可通过食入含N.caninum组织包囊的动物组织成为犬感染该病的一类传染源[4],如农村散养犬的N.caninum血清抗体阳性率高于城市宠物犬的阳性率可能与此有关。目前,胎盘感染是唯一被证实的自然传播途径,这种感染方式可在同一母畜连续几次怀孕中使胎儿感染上N.caninum。但是否经交配传播,还未得到证实。N.caninum感染怀孕母畜后引起母畜的寄生虫血症,继而导致胎儿发生母源性感染或是持续的内源性感染。继寄生虫血症之后,N.caninum穿过胎儿胎盘绒毛之前,N.caninum会在母体子宫膜上黏附。至于流产的发生,是胎儿和胎盘在多种因素的相互作用下严重损伤后导致的。首先,N.caninum诱导胎盘损伤而造成胎儿死亡。另外,母体激素的失调和细胞因子的释放,有可能导致母体免疫排斥性排出胎儿。试验发现在N.caninum感染孕畜14天的胎儿组织内发现新孢子虫速殖子。
2.2 危险性因素
N.caninum感染及其危险性因素的研究对该病的防控工作起重要作用。研究结果显示,在不同地区与管理模式下,N.caninum感染的危险因素也不尽相同。Dubey等在2007年概述了该病的潜在危险因素,人们普遍认为养牛场中犬的存在增加了牛群对N.caninum的感染率。犬是N.caninum的终末宿主,牛群可通过误食被犬排出的N.caninum卵囊感染的食物而增加后天感染Neosporiasis的可能性。而养牛场的犬通常会误食患牛流产的胎儿或胎盘,犬的这种摄食习惯间接性地增加了牛对该病的感染率。目前,N.caninum感染的危险因素包括以下几方面:奶牛的流产史、年龄、地理位置、怀孕阶段、犬的存在、季节及环境卫生。
2.3 新孢子虫病的流行情况
新孢子虫病的流行呈世界性分布,世界上包括中国在内的30余个国家和地区报道新孢子虫病的流行。巴西东北部山羊的新孢子虫病血清抗体阳性率为2.7%(26/975),西班牙西北部的肉牛和奶牛的新孢子虫病血清抗体阳性率分别为25.6%和22.5%。阿尔及利亚87只无症状的犬中,68只(78%)表现为新孢子虫病血清阳性。另外,鸟禽类也有较高的血清阳性率,R. Molina-Lopez等用间接免疫荧光法检测了来自西班牙东北部地区67只野生乌鸦的血清样品,结果显示新孢子虫感染的血清抗体阳性率高达35.8%。Martins等对美洲一些国家的调查发现,美洲野生鸡群中的新孢子虫血清抗体平均阳性率为39.5%,其中,墨西哥、美国、哥斯达黎加、尼加拉瓜、巴西、哥伦比亚的阳性率分别为18.5%、7.2%、39.5%、83.6%、34.3%、11.2%。
我国一些省份和地区陆续有新孢子虫病感染的报道。邹世颖等对山东、河北、内蒙古等3地奶牛的调查中发现,新孢子虫病的感染率分别为17%、37%、3.3%。在河南5个地区的27家奶牛场,奶牛的犬新孢子虫病血清抗体阳性率为16.88%,场感染率为85. 19%(23/27);新疆地区,奶牛的新孢子虫病阳性血清阳性率为13.1%,其中具有流产史的奶牛的血清阳性高达20.4%;青海山羊的新孢子虫血清抗体阳性率为1.42%。另外,张焕容等在四川阿坝,检测发现牦牛的新孢子虫抗体阳性率为6.1%。
3 新孢子虫病的危害
3.1 致病机制
3.1.1 对生产性能的影响
本病一年四季均发,出现散发性或地方性流行的流产。邓冲等用PCR方法对流产胎牛体内N.caninum进行鉴定,首次证实我国大陆流产胎牛脑组织中存在新孢子虫。
N.caninum感染怀孕母畜并可引起母畜的寄生虫血症,继而导致胎儿发生母源性感染或是持续的内源性感染,这是决定胎儿命运的重要因素。继寄生虫血症之后,N.caninum穿过胎儿胎盘绒毛之前,会在母体子宫膜上粘附。流产首先是N.caninum诱导胎盘损伤,另外,由于母体激素的失调和细胞因子的释放,有可能导致母体免疫排斥性排出胎儿。调控细胞因子(如IL-10)和炎性细胞因子(如IFN-γ)的产生,以及速殖子对胎儿的直接损伤,均对胎儿起致命的存活有极大的威胁。相对较高浓度的催乳素可以降低隐孢子虫病患牛的流产率。研究显示,孕酮通过可以调节母体Th1/Th2来加强免疫应答。然而,在新孢子虫病母牛怀孕期间对其人工补充孕酮并不能降低流产率,反而会因为犬新孢子虫的高滴度抗体以及细胞因子IFN-γ而增加孕牛流产的风险。
3.1.2 对神经中枢的影响
N.caninum感染还可导致新生胎儿四肢运动障碍和神经系统紊乱。David B等报道,在母畜和胎儿感染N.caninum后,机体发生炎症并受到严重损伤的同时,会进入胎儿的血液,侵入到更远的组织内,尤其偏好中枢神经系统。对于幼龄胎儿,新孢子虫的大量寄生会导致其神经纤维网相对于炎症较严重且广泛的损伤,而对于妊娠后期的胎儿,损伤仅局限于小神经胶质细胞、有活性的星形细胞和单核细胞。胎儿细胞的损伤和淋巴结炎症也可能发生于心脏、骨骼肌、肺和肝脏部位。Dubey等报道,除了流产,新生幼畜还表现有神经症状。幼畜四肢屈曲或过度伸展,神经病学检查发现其共济失调、膝反射减弱以及丧失本体感觉意识。偶然伴随幼畜还发生有突眼症、脑积水、脊髓狭窄。Dubey等对其有了进一步的发现,他们在自然感染犬新孢子虫的奶牛、绵羊、山羊、鹿甚至马的中枢神经系统中发现犬新孢子虫的厚壁组织包囊。他们在两只自然感染的犬体内发现这种组织包囊有一个波状的外轮廓,包囊壁可厚达0.5~0.7μm。
3.2 临床症状与病理变化
3.2.1 临床症状
患牛呈现四肢无力,弯曲,关节拘谨,后肢麻痹,运动失调,头部震颤明显,头盖骨变形,眼睑反射迟钝,角膜轻度混浊。孕畜发生流产或产死胎、木乃伊胎,即使能产下胎儿,体质也较虚弱。流产呈散发性或地方性流行,一年四季均可发生,同一母牛可能反复发生流产。先天感染的犊牛一生下来就表现神经症状,不能站立,四肢虚弱或僵直;或者临床表现正常,但在1~2周后出现神经症状。
3.2.2 病理变化
可见到小脑发育不全、脑膜脑炎、脊髓炎、脊髓中灰质少,形成灶性空洞等现象,在病变中可检查到新孢子虫的组织包囊。心肌炎比较严重,心肌的单核细胞中寄生有大量的速殖子。肝门静脉周围单核细胞浸润,出现不同程度的坏死灶。胎盘绒毛层的绒毛坏死,并有虫体病灶。
4 新孢子虫病的诊断与防治
4.1 新孢子虫病的诊断
新孢子虫病的生前诊断主要依据临床症状,若发现母畜流产,幼畜瘫痪,出现神经症状,尤其是一窝或几窝出现流产症状时,应怀疑是新孢子虫病。死后诊断主要检查病变组织中有无新孢子虫包囊,重点检查中枢神经系统、肌肉和肝脏。病变主要是内脏组织有颗粒结节,脑萎缩,皮肤发生化脓性皮炎,肌肉有黄白色条纹等。
确诊此病必须进行实验室诊断。常用的诊断方法有间接荧光抗体试验(IFAT)、免疫组织化学法、ELISA、PCR、乳胶凝集试验(NAT)、免疫印迹法(IB)等。目前我国常用的诊断方法是ELISA法,适合奶牛场大群检疫。商品试剂盒有美国IDEXX公司生产的N.caninum Antiboby Test Kit和瑞典Svanova公司生产的N.caninum Antiboby Iscom ELISA Test Kit等。
新孢子虫与刚地弓形虫在临床症状上很相似,容易误诊为弓形虫病,光学镜下二者的速殖子非常相近,也很难区分。但应用超微电镜检查可发现,新孢子虫速殖子的棒状体电子密度很高,而刚地弓形虫的速殖子呈蜂窝状。另外,利用IFAT、ABC等对新孢子虫与龚地弓形虫的检测无交叉反应的特性,亦可鉴别诊断此病。
4.2 新孢子虫病的防治
4.2.1 药物治疗
迄今为止,尚未发现治疗牛新孢子虫病特效药物。Maybew在疾病早期试用甲氧苄苯胺嘧啶、磺胺嘧啶和乙胺嘧啶等抗弓形虫药物进行治疗,有一定的效果。Dubey等研究认为下列药物有一定作用:复方新诺明,即甲氧氨苄嘧啶(TMP)每日200mg/kg与磺胺甲基异恶唑(SMZ),每日100mg/kg,分4次服用,连续2周。羟基乙磺酸戊烷脒,804mg/kg/d,连用12-14d,本品毒性较大,慎用。MP合剂或片剂含乙胺嘧啶25mg,磺胺六甲氧嘧啶500mg首次每日3片,以后每日2片,连用2周。
4.2.2 预防措施
目前预防奶牛新孢子虫病的有效措施主要是通过流行病学检测,净化牛群,对引进的牛只进行严格的检疫、隔离饲养、确定无新孢子虫感染方可并群;对奶牛场内及其周围的犬只进行严格的管理,禁止犬进入牛栏,禁止给犬饲喂牛的胎盘、流产的胎牛。禁止犬进入草料场,及接触奶牛饮水池,减少奶牛与犬直接接触的机会,以期切断传播途径而达到预防的目的。在免疫预防方面,已知美国农业部批准上市了一种命名为NeoGuard的灭活苗,据称该疫苗具有使用安全,注射部位反应小等特点,能显著降低健康初孕母牛的流产率,但还不能切断胎儿或胎盘感染。我国目前还没有有效的疫苗和药物,因此快速、准确地诊断和采取有效的防制措施对防制奶牛新孢子虫病是十分重要的。
[1] Bjerkas I, Mohn S F, Presthus J. Unidentifed cyst-formingsporozoon causing encephalomyelitis and myositis in dogs[J]. Zeitschrift fur Parasitenkunde, 1984(70):271-274.
[2] Dubey J P,Carpenter J L, Speer C A, et al. Newly recognized fatal protozoan disease of dogs [J]. Am Vet Med Assoc,1988,192(9):1269-1285.
[3] Dubey J P, Schares G. Neosporosis in animals—The last fve years[J]. Veterinary Parasitology,2011(180):90-108.
[4] Wouda W, Moen A R, Schukken Y H. Abortion risk in progeny of cows after a Neospora caninum epidemic[J]. Theriogenology,1998(49):1311-1316.
[5] Michael P,Reichel L,John T Ellis. Neospora caninum-How close are we to development of an efficacious vaccine that prevents abortion in cattle[J]. International Journal for Parasitology,2009(39):1173-1187.
[6] Brindley P J, Gazzinelli R T, Denkers E Y, et al. Diiferentiation of Toxoplasma gondii from closely related coccidian by fibopfint analysis and a surface antigen gene polymerse chain[J].Am J TropMed Hyg,1993(48):447-456.
[7] Dubey J P,Barrb B C,Barta J R,et al. Redescription of Neospora caninum and its differentiation from related coccidia[J]. International Journal for Parasitology,2002(32):929-946.
[8] Dubey J P, Lindsay D S.A review of Neospora caninum and neosporosis[J]. Vet Parasitol, 1996,67:1-59.
[9] Lindsay D S, Upton S J, Dubey J P. A structural study of the Neospora caninum oocyst[J]. Int. J. Parasitol,1999, 29:1521-1523.
[10] Mineo T W, Carrasco A O, Raso T F, et al. Survey for natural Neospora caninum infection in wild and captive birds[J]. Veterinary Parasitology,2011,182(2/4): 352-355.
S855.9
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:1005-944X(2014)05-0033-04
级制度是基于风险分析的基础而制定的,并在每个等级状况构成要素中规定了防控FMD应当做到的相应措施以及向低风险状况过渡措施,具有较强的针对性和指导性。“口蹄疫渐进性控制计划”中对FMD不同疫病状况的可以对我国动物疫病状况评估的疫病分级、评估指标体系建设方面有一定的指导意义。