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隐孢子虫病的防治

2014-02-24

中国动物检疫 2014年5期
关键词:卵囊虫病孢子

(1.四川农业大学动物医学院,四川雅安 625014;2.山东省即墨市移风店动物卫生与产品质量监督站,山东青岛 266224)

隐孢子虫病的防治

石凯1,江克君2

(1.四川农业大学动物医学院,四川雅安 625014;2.山东省即墨市移风店动物卫生与产品质量监督站,山东青岛 266224)

隐孢子虫病是由不同虫种的隐孢子虫引起的,在世界范围内能够广泛导致人和动物腹泻的疾病。学者们对隐孢子虫的流行情况、预防和治疗展开了广泛的调查研究,一些药物及疫苗等在体内外实验中具有积极的效果。本文就当前隐孢子虫病的流行状况、药物及技术在动物隐孢子虫病防控的应用现状作了介绍。

隐孢子虫病;流行;防控;治疗

隐孢子虫病是世界范围内广泛引起人和动物腹泻的疾病之一。它对免疫抑制性的机体有致命危害,但对免疫功能正常的宿主通常是自限性的。治疗隐孢子虫病的药物大部分施用于人,部分药物在体外实验中具有积极的效果,但在体内实验和临床治疗中表现不佳或毫无作用。从目前研究看来,单一或者联合药物治疗都不能完全治愈该病,本文就当前动物隐孢子虫病的流行、治疗药物及防控技术研究现状作一综述。

1 流行病学

隐孢子虫病呈世界性分布。具有感染性的卵囊通过患病机体的粪便排出,可通过直接或间接接触传播,如食物、水等。隐孢子虫卵囊形态微小,卵囊壁坚实,对一般的消毒剂具有很强的抵抗力,仅少数消毒剂能灭活水及环境中的卵囊,但存在局限性。

隐孢子虫能感染170多种动物,其中能感染的哺乳动物至少有79种,其中微小隐孢子虫、人隐孢子虫、猪隐孢子虫、猫隐孢子虫、犬隐孢子虫、鼠隐孢子虫、火鸡隐孢子虫和泛在隐孢子虫等被认为是人兽共患虫种。尤其是牛、山羊和绵羊等宿主与人类隐孢子虫病的暴发密切相关。其他在狗、猫、鸟类、臭鼬、马和兔的隐孢子虫种能自然感染人的现象也偶有报道。迄今已有74个国家, 300多个地区有报道,一般发达国家或地区感染率低于发展中国家或地区。在腹泻患者中,欧洲、北美洲隐孢子虫检出率为0.6%~20%,亚洲、非洲和中南美洲为3%~32%。隐孢子虫感染强度与机体免疫力相关,幼龄动物的感染检出率远高于成年动物。

2 预防措施

2.1 消毒措施

卵囊在自然条件下可以存活数月,搞好卫生是控制隐孢子虫病传播,降低感染风险的有效途径。如,彻底清除圈舍表面,妥善处理污水都能够降低感染率。

严格单独圈舍消毒,可防止隐孢子虫的交叉感染。有效的消毒剂必须能够穿透卵囊壁外层的脂质层,作用到卵囊壁内层坚固的糖蛋白层,才能破坏或者灭活感染阶段的寄生虫——子孢子。隐孢子虫卵囊对化学消毒剂固有的抵抗力限制了抗隐孢子虫消毒剂的选择。一般情况下表面活性剂能够增加卵囊表面的湿度,提高消毒剂的渗透能力[1]。在没有其他有机物附着的情况下,室温下卵囊于无毒的双氧水中10 min就能被灭活。但5%的氨水和10%的福尔马林4℃ 18h后才可灭活卵囊。体外试验中最有效灭活卵囊的物理方法包括湿热法、冰冻法和干燥法。通过物理方法湿热灭活卵囊对降低感染率最有效,56℃ 20min以上就能彻底灭活卵囊[2]。另外,也可使动物粪便和漂白粉混合堆肥,利用生物发酵使温度升高并且产生氨从而杀灭卵囊。

除消毒和卫生措施还需考虑其他防控措施:不同年龄动物分群饲养,幼龄动物置于无污染的圈舍,并饲喂充足的初乳,避免外来动物进入圈舍和牧场等。

2.2 疫苗防控

随着现代生物技术的飞速发展,隐孢子虫疫苗的研究主要在基因工程亚单位疫苗和DNA疫苗上。生物工程疫苗候选基因的选择多与隐孢子虫侵入相关蛋白基因相关。感染时,卵囊在小肠内脱囊释出子孢子,并分泌相关蛋白侵入小肠上皮细胞,现阶段的疫苗候选基因主要为卵囊或子孢子表面相关蛋白基因或入侵分泌蛋白基因。目前所报道的主要有CP23、CP15/40/60、CP12、CP21、p30和顶端复合器分泌的相关蛋白及基因等。

2.2.1 亚单位疫苗

Perryman 等用微小隐孢子虫子孢子表面抗原P23 的重组蛋白免疫小鼠能够产生保护性抗体,用纯化的rC7重组蛋白作为亚单位疫苗免疫妊娠后期母牛,所产犊牛对抗隐孢子虫感染具有一定的效果。Burton等运用表面抗原 CP15/60 的重组蛋白免疫妊娠母牛,结果显示其所产初乳具有较高的抗体水平,且可对小牛产生免疫保护作用。Liu等[3],李春雨等[4],秦培兰[5]等分别选用不同基因制备了单价和多价亚单位疫苗,并进行免疫保护性实验发现单价亚单位疫苗和多价亚单位都能产生免疫效果,并且多价亚单位疫苗的免疫效果好于单价疫苗[5]。

2.2.2 DNA疫苗

1995年,Jenkins等构建了微小隐孢子虫子孢子 CP15和CP60的真核重组质粒pCMV2CP15/60,通过对分娩前母羊的接种在其血清和初乳中有特异性抗体的检出,首次将核酸疫苗技术应用于微小隐孢子虫疫苗研制领域。Benitez等将微小隐孢子虫的酸性核糖体蛋白P2基因插入到真核表达质粒pUMVC4b中构建了真核重组质粒,并且免疫小鼠后产生了细胞免疫和体液免疫,但是效果并不显著[6]。何宏轩等构建了真核重组质粒pCR3.1-CP15,经过鼻黏膜免疫怀孕成年山羊,在并在其血浆和初乳中检测到特异性体,说明怀孕山羊能将产生的免疫力传给子代,使子代能有效抗微小隐孢子虫感染[7]。于钦磊成功构建了CP21和CP12基因的单价和双价核酸疫苗,免疫动物后能诱导产生特异性免疫应答,说明核酸疫苗具有一定的保护作用[8]。

目前隐孢子虫免疫应答的认识还有一定的局限性,并且疫苗是否能产生确实的免疫尚不清楚。在人体感染试验中,有隐孢子虫既往史的患者一年后会再次感染,但临床症状减轻,排卵数量降低,说明可能产生了部分免疫。但免疫后机体可再次感染,是否与免疫效果较差或者免疫保护期存在时间太短等原因相关尚不清楚。此外不同基因型和不同虫种疫苗的交叉免疫保护作用,初始免疫剂量对产生长效细胞免疫应答机制的影响,寄生虫的固有属性(如免疫逃避等)等在机体免疫应答中所起的作用也不清楚。

3 治疗措施

卵囊对环境和许多消毒剂有很强的抵抗力,所以仅凭卫生和消毒措施很难灭活圈舍中的卵囊。运用药物可减少排卵率和环境污染,从而减少接触和感染宿主的机会。现已有200多种药物用于抗隐孢子虫病的药物试验,对控制隐孢子虫病有积极作用。从药物来源上,隐孢子虫药物治疗包括化学药物治疗、中药治疗、生物制剂治疗和其他药物治疗等。

3.1 化学药物治疗

防控隐孢子虫病的化学药物有多种,并且一些做了体外实验。临床上药物对寄生虫的治疗效果取决于宿主的免疫状况,使用疗程和其他药物的联合使用等原因。迄今为止已经有不同药物在不同动物上成功应用的报道,见表1[9]。

表1 动物隐孢子虫病治疗方案研究

总的来说,巴龙霉素和常山酮是治疗动物隐孢子虫病的主要药物。不同的实验条件和方法可能会导致已报道的各种药物的实验结果差异较大,甚至相互矛盾。因此制定统一的实验程序标准可能会得到准确性和重复性较好的结果。尽管细胞培养实验也适用于实验室啮齿类动物感染隐孢子虫病的药物筛选,但是体外实验结果要谨慎对待,因为不能充分代表自然感染模型。

3.2 中药治疗

已报道的对隐孢子虫病有治疗效果的中药主要有大蒜素,苦参碱,黄芪多糖,当归补血汤,补骨脂,双氢青蒿素等。张珍等运用大蒜素治疗免疫抑制合并隐孢子虫感染小鼠,结果发现粪便卵囊排出数量明显减少,并且免疫抑制小鼠的CD4+T细胞水平得到了提高,降低了外周血sIL-2R水平,且肠道黏膜产生sIgA[10]。大蒜素杀灭隐孢子虫的机制可能是蒜辣素和半胱氨酸发生反应,造成微生物的代谢紊乱,继而死亡[11]。史长松研究证明苦参合剂能显著提高隐孢子虫感染大鼠的细胞免疫功能,且与健康对照组相似[12]。章刚等研究证明苦参碱在体内外实验中都能对隐孢子虫产生一定作用[13]。另外黄芪多糖,当归补血汤,补骨脂,双氢青蒿素等也具有相似作用[14],这可能是由于中药具有提高机体免疫力的作用,从而利用机体的自愈能力达到治疗的效果。

3.3 生物制剂治疗

国内外研究人员运用含有特异性抗体或者提高免疫力和免疫应答的效应物质,发挥其免疫效应,达到免疫治疗的效果,称之为生物制剂治疗,如高免血清、高免初乳、高免卵黄抗体、单克隆抗体、细胞因子等。Perryman等和Burton等分别用蛋白抗原免疫孕母牛,结果发现初乳可对小牛产生免疫保护作用,吃了初乳的犊牛无临床腹泻症状,并且卵囊排出数显著减少。邵兆霞运用抗贝氏隐孢子虫卵黄抗体进行雏鸡免疫保护性实验发现,排卵天数,排卵数量和临床症状都有所降低。但生物制品生产周期较长,并且疗效还需进一步验证。隐孢子虫多寄生于胃肠道上皮黏膜细胞中,理论上讲口服效果较好,但这些生物制剂多是蛋白和多肽,经口服容易降解消化,且需要穿透生物膜,这些问题亟待解决。

3.4 其他药物治疗

止泻药和补液药能够改善隐孢子虫引起的腹泻和脱水症状,提高机体的抗隐孢子虫能力。如,Watarai等[15]、Paraud等[16]分别报道动物灌服混合活性炭的木酢液,能够减少排卵率,并能显著减轻腹泻症状,对隐孢子虫病的治疗起到了积极的作用。梁俊文等通过小鼠饮水添加锌和灌服维生素A检验其对隐孢子虫感染影响,研究表明锌和维生素A均能够增强小鼠的细胞免疫功能,提高机体抗隐孢子虫感染的能力。

4 展望

对于隐孢子虫的防控来讲,单独的药物应用和环境消毒不能完全防控隐孢子虫病,临床治疗、患病动物的隔离和环境卫生管理、联合药物防控和消毒等相结合是防控隐孢子虫病的有效措施。联合用药(阿奇霉素和巴龙霉素、阿奇霉素和巴龙霉素和硝唑尼特)可以减少卵囊排卵率,改善临床症状。

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The prevention and therapy of cryptosporidiosis

Shi Kai1,Jiang Kejun2
(1.Sichuan Agricultural University College of Veterinary Medicine,Ya’an,Sichuan 625014 ;2.Yi feng dian Township Animal Health and Product Quality Supervision Station,Jimo City,Qingdao Shandong 266224)

Cryptosporidiosis is a common gastrointestinal disorder in humans and animals worldwide caused by Cryptosporidium species. Extensive research has been performed on the prevalence, drugs and vaccines of cryptosporidiosis. Thousands of agents have been tested both in vivo and in vitro. Some showed exciting results in vitro. The article will focus on the prevalence, therapy and prevention of cryptosporidiosis in animals including perspectives of some new drugs.

Cryptosporidiosis;drug;control;therapy

R519.8

:A

:1005-944X(2014)05-0037-04

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