结核分枝杆菌在动物中的流行与传播

夏爱鸿，李昕，徐正中，孟闯，沈也驰，何晶晶，陈祥，焦新安

扬州大学，江苏省人兽共患病学重点实验室，农业部农产品质量安全生物性危害因子(动物源)控制重点实验室，江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心，扬州 225009

·综述·

结核分枝杆菌在动物中的流行与传播

夏爱鸿，李昕，徐正中，孟闯，沈也驰，何晶晶，陈祥，焦新安

扬州大学，江苏省人兽共患病学重点实验室，农业部农产品质量安全生物性危害因子(动物源)控制重点实验室，江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心，扬州 225009

结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)是一种重要的人兽共患病病原菌，人类是其主要宿主。千百年来，由于动物与人类关系密切，动物也成为结核分枝杆菌的重要宿主，且感染结核分枝杆菌的动物还能成为传染源，将其传播至人类和其他动物。关于动物感染结核分枝杆菌已有大量报道，包括大象、非人灵长类动物、貘、海狮、犬、猫、牛、鸟等。本文就结核分枝杆菌在野生动物、家畜中的流行与传播进行介绍，总结其在动物间传播的主要途径。

结核分枝杆菌；动物；流行；传播

最新研究发现，在欧洲人到达南美洲之前，结核分枝杆菌已引起当地人患病，那么南美洲最初存在的结核分枝杆菌从何而来？后续研究明确了动物与结核分枝杆菌之间的联系，南美洲最初的结核分枝杆菌菌株基因型与现代适应人类的结核分枝杆菌菌株存在差异，但与鳍足类动物(海豹和海狮类)中的结核分枝杆菌菌株最为相似[1]。这表明动物不仅可感染结核分枝杆菌，还能成为传染源将其传播给人类。

结核分枝杆菌感染已在众多动物中被报道，不同种类的动物对其易感性也不一样。旧世界猴(Old World monkey)、小类人猿、大象、豚鼠对结核分枝杆菌高度易感；大猩猩、新世界猴(New World monkey)、狗、貘、犀牛、猪、海豹中度易感；原猴类、猫科动物、马类家族、兔、鸟、爬行类动物低度易感。然而，许多其他动物对结核分枝杆菌的易感性仍未知[2]。

1 结核分枝杆菌在野生动物中的流行和传播

目前，野外生存和圈养的野生动物结核病疫情呈上升趋势[3]，不但造成了巨大的经济损失，还会影响公共卫生安全。研究发现，圈养的野生动物患结核病的概率明显高于野外生存的野生动物，主要是由于其与人类亲密接触[4]。

1.1 猴

不同种类的猴感染结核分枝杆菌的风险不同。据报道，源自非洲和亚洲的旧世界猴对结核分枝杆菌的易感性明显高于源自中南美洲的新世界猴[5]。关于动物园中饲养的猴患结核病已有报道。2003年10月，日本一家动物展览馆的1只红颈狐猴死于结核病，随后又有2只于2004年5月发病，其中1只病死，另1只被安乐死。此外，与该红颈狐猴同居一个圈舍的4只旧世界猴和8只新世界猴均于2004年1月开始发病。从这些猴体内分离到的细菌经过抗酸鉴定，结果显示为结核分枝杆菌，且属北京基因型(Beijing genotype)，也称北京家族(Beijing family)。随后，包括2名兽医在内的10名工作人员中，4人被检出感染结核分枝杆菌，且1名兽医表现出明显的临床症状，从其体内分离到的菌株与猴体内分离的菌株相一致[6]。

1.2 猩猩

动物因结核分枝杆菌感染而引发结核病大多发生于圈养情况下。从动物园和动物展览馆出现结核分枝杆菌开始，结核病一直困扰着动物。猩猩对结核分枝杆菌中度易感。1836年，首次报道了一起动物园内大猩猩患结核病的病例[4]。2006年，澳大利亚的一家动物园购买了5头来自泰国的大象，不久有1头被检出结核分枝杆菌感染，且属北京基因型。随后，该动物园的1只猩猩表现出体重下降、无精打采、多处淋巴结肿大的症状。经结核分枝杆菌抗体检测和γ干扰素释放试验(interferon γ release assay，IGRA)检测，结果均显示结核分枝杆菌阳性，且该猩猩肺部出现明显病灶。分枝杆菌散在重复单元(mycobacterial interspersed repetitive unit，MIRU)分型结果显示，大象与猩猩的结核分枝杆菌菌株基因型表现出高度匹配，在24个连续重复的基因序列中23个相同[7]。通过排查，该动物园的大象和猩猩共用一些饲养、清洗器具，因此结核分枝杆菌可能通过这些器具由大象传播给猩猩。

1.3 大象

关于大象感染结核分枝杆菌的病例早有报道。大象患结核病很常见，不仅出现在大象的起源地，在欧洲和美国也很流行。在瑞典，大象结核病的暴发成为长颈鹿的传染源[8]。有报道称，在美国一个379头大象的群体中，有8头死于结核病，随后处理这些大象的人也发生了结核分枝杆菌感染[9]。亚洲象比非洲象对结核分枝杆菌更敏感，传染给人的风险也更高[6]。亚洲象比非洲象携带更多的结核分枝杆菌，且发病率更高，这主要是其所处环境导致。结核病在亚洲人群中高度流行，特别是在泰国，结核病患病人数由于人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)的流行而剧增，大象又因被圈养而与人类经常亲密接触[6]。虽然对大象实行定期的结核分枝杆菌检查，但因药物价格昂贵，患病大象无法获得有效治疗[10]。

1.4 鸟

目前，关于鸟类感染结核分枝杆菌的报道较少，大多数病例为鹦鹉和金丝雀感染[11]。2007年，德国报道了1例灰鹦鹉感染结核分枝杆菌病例。该灰鹦鹉的主人患有肺结核，而其有先将食物咀嚼再喂食鹦鹉的习惯，结核分枝杆菌可能通过此途径传播给鹦鹉。随后，对从鹦鹉舌下和肝脏病灶分离到的分枝杆菌进行培养和聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)检测，确认为结核分枝杆菌。已有不少报道指出，这些患病的宠物鸟也存在将结核分枝杆菌传染给人类的隐患[12]。俄罗斯的各个城市饲养大量的鹦鹉，儿童、犬和家禽体内的结核分枝杆菌均可感染鹦鹉，感染途径主要是通过头皮外伤和口腔黏膜，少量通过空气和食物[13]。

2 结核分枝杆菌在家畜中的流行和传播

家畜结核病的发生和流行不仅严重影响宠物的健康和畜牧业的持续发展，还威胁着人类健康，必须予以高度重视和关注[14]。

2.1 犬

大部分犬感染结核分枝杆菌是由人传染，犬传给犬的情况非常少，因此犬结核病的发病率与人结核病的发病率密切相关[15]。犬结核病的发病率在城区更高，因为城区患结核病的人群比例更高，且相较于郊区，城区人口更集中[16]。在美国田纳西州，一位71岁的老妇人经痰培养及DNA探针检测，确诊为结核分枝杆菌感染。6个月后，其宠物犬也表现出咳嗽、体重骤减等症状，立即送往兽医诊所。该宠物犬一直在室内生活，陪伴该患者3年，患者经常将其放于膝上，让宠物犬舔自己的脸。由于患者诊断出结核病，该犬也被怀疑感染了结核分枝杆菌，诊断为结核病8 d后被安乐死。尸检时，收集其肝脏和支气管淋巴结样品，抗酸染色和PCR检测均为结核分枝杆菌阳性，肝、肺、肾细菌培养结果为结核分枝杆菌。对分离到的结核分枝杆菌菌株进行基因型分析，显示患者与宠物犬感染了同一株结核分枝杆菌[17]。

2.2 牛

尽管一般认为结核分枝杆菌对牛是非致病性的[18]，但越来越多的证据显示在牛的结核病病变部位或非病变部位能分离到结核分枝杆菌[19]。在人结核病发病率高的地区，牛感染结核分枝杆菌的情况更严重。非洲有研究指出，牛感染结核分枝杆菌的患病率不超过1%，但也有例外。例如，在阿尔及利亚和苏丹，患病率为6.2%和7.4%[20]，这可能是由于这两个国家人结核病的发病率高。2007年，研究人员对中国武汉市郊区的一个牛群(130头牛)进行变态反应试验与体外γ干扰素释放试验，其中38头牛为结核分枝杆菌阳性。随后对这38头牛进行常规细菌培养、标准实验室检测和多重PCR检测，共分离获得6株结核分枝杆菌[21]。为揭示结核分枝杆菌在牛与人之间的流行病学规律，对当地187例结核病患者(武汉市结核病医院82例、武汉市结核病防治所105例)进行结核分枝杆菌基因型鉴定。间隔寡核苷酸分型(spoligotyping)结果显示，从牛中分离到的6株结核分枝杆菌属北京基因型，当地186例结核病患者中82%(153/186)感染北京基因型结核分枝杆菌，这也暗示该菌株为当地最为流行的菌株。该研究中牛感染结核分枝杆菌的基因型与人感染菌株的基因型一致，也证明牛感染结核分枝杆菌与人类关系密切。

2.3 猪

由于猪的生命周期短，且猪患结核病常无症状，所以大多情况下被忽略。那些以酒店、公共食堂的食物残渣为主要饲料的个体猪场，猪感染结核分枝杆菌的可能性更高[22]。城市泔脚营养全面、丰富，历来是养猪的好饲料[23]。猪食用了来自结核病医院或居民区结核病患者的未煮熟食物泔脚，极易感染结核分枝杆菌。因此，许多发达国家规定泔脚等食物废弃物在饲养动物前必须煮熟，从而大大降低了结核分枝杆菌感染率[14]。埃及是猪结核病高负担国家，2004—2005年对埃及的猪屠宰中心745头猪进行检测，其中67头具有疑似分枝杆菌感染的病灶，随后分析这67份屠宰猪的病变样本，发现18份样品中含有结核分枝杆菌[24]。

3 结核分枝杆菌在动物间的传播途径

人之间结核分枝杆菌的传播通常通过气溶胶，当飞沫核包含1～3个结核分枝杆菌并被人体摄入时即发生感染。许多在人类被证明为结核分枝杆菌感染的高风险因素同样适用于动物[7]。

3.1 飞沫传播

吸入含有结核分枝杆菌的飞沫是感染结核分枝杆菌的最主要途径[25]，只要少许结核分枝杆菌即可引起感染。含有大量结核分枝杆菌的飞沫在患病动物呼吸、喷嚏、咳嗽时经口鼻释放到环境中，但由于这种传播只在近距离发生，因此飞沫传播主要发生于动物数量密集时，如家养动物间的传播及动物园饲养动物间的传播。野生动物由于活动范围较广，个体间近距离接触机会较少，所以通过飞沫传播的情况相对较少[4]。

飞沫核是飞沫在空气中失去水分剩下蛋白质和病原体组成的颗粒物，其可以气溶胶的形式远距离传播结核分枝杆菌[7]。

3.2 消化道传播

污染的食物和水源等可经消化道传播结核分枝杆菌。牛食用被肺结核病患者尿液污染的草料[26]、猪食用被结核病患者污染的泔脚[14]等，均可引起结核分枝杆菌感染。

患结核病的动物在哺乳幼畜时(如在奶牛场，会给初生的小牛喂食牛奶)，幼畜吸食了含有结核分枝杆菌的乳汁后会感染。因此，患结核病的牛隔离后产下的犊牛应立即与母牛隔离，消毒后转入专用牛舍饲养，人工饲喂健康母牛初乳3～5 d后，由健康牛供养或人工饲喂。犊牛在隔离舍饲喂6个月后，经结核分枝杆菌检测为阴性者转移至假定健康牛群中培育[27]。

3.3 咬伤传播

患有严重结核病的动物唾液中含有大量结核分枝杆菌，咬伤其他动物即可导致咬伤感染。虽然动物有各自的领地，很少有接触，但到了交配季节，为寻找雌性动物，攻击性行为会有所增加。

4 结语

动物感染结核分枝杆菌通常与其亲密接触人类有关。在人结核病高发地区，动物感染结核分枝杆菌的概率相应上升。动物感染结核分枝杆菌后成为传染源，将结核分枝杆菌再次传播至人类和其他动物。因此，在结核病防治过程中，不能将目光局限于人类，应对动物结核病的预防与治疗给予足够关注，而对动物间结核分枝杆菌传播方式的不断探究，将在动物结核病防治中发挥重要引导作用。

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“一健康基金”成立

本刊主编闻玉梅院士及其丈夫宁寿葆教授以个人名义捐赠的“一健康基金”于2013年1月16日在复旦大学上海医学院正式成立。

“一健康”，是英文“One Health”的中文缩写，意指“一体化健康”。它突出了人的健康是一个“系统工程”，需要整合基础医学、临床医学、公共卫生学、药学、生命科学和人文社会科学等诸多学科共同研究与实施保障。也就是说，人类健康问题绝不仅仅是医学的事、医生的事，而是涉及多个学科交叉的系统性科学领域，是“一体化”事业。

“一健康基金”，就是为了在中国大力倡导“一体化健康”的理念，鼓励更多的医科教师和学生开拓跨学科的视野，主动融合其他学科，一齐致力于“一体化健康”的创新性教学、科研和人才培养，从而更好地服务于人群的整体健康。

例如，在微生物传染病的防控中，“一体化健康”理念要求医学学者联合人及动物微生物学、临床微生物学、环境微生物学、感染病学与流行病学等其他领域的力量，共同为控制传染与感染性疾病的蔓延作出贡献。上述各领域的整合不仅可在研究、检测技术方面互相借鉴，更重要的是通过微生物学各分支间的相互沟通能聚集科学问题，对从个体患者拓展至公共卫生群体健康的重要问题提出解决措施。

据介绍，复旦大学“一健康基金”将以留本基金的方式，每年奖励在微生物学、传染病学、公共卫生学、药学等领域为“一体化健康”研究与教学作出突出成绩的品学兼优的学生和教师。奖励对象每年将由相关学者和专家评出。

《微生物与感染》编辑部

s. CHEN Xiang, E-mail: chenxiang@yzu.edu.cn; JIAO Xin’an, E-mail: jiao@yzu.edu.cn

Prevalence and transmission ofMycobacteriumtuberculosisin animals

XIA Aihong, LI Xin, XU Zhengzhong, MENG Chuang, SHEN Yechi, HE Jingjing, CHEN Xiang, JIAO Xin’an

JiangsuKeyLaboratoryofZoonosis,KeyLaboratoryofPreventionandControlofBiologicalHazardFactors(AnimalOrigin)forAgrifoodSafetyandQuality,MinistryofAgricultureofChina,JiangsuCo-innovationCenterforPreventionandControlofImportantAnimalInfectiousDiseasesandZoonoses,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China

Tuberculosis (TB) is a serious disease caused byMycobacteriumtuberculosis(M.tuberculosis) infection. Although human beings are considered to be the primary host for this pathogen, the other animals are also implicated in the transmission and (or) infection. Until now, reports showed that animals such as elephants, non-human primates, tapirs, seals, dogs, cats, pigs, rabbits, cattle and birds could be infected byM.tuberculosis. This review mainly described the prevalence and transmission ofM.tuberculosisin wild and domestic animals, and summarized the main transmission routes ofM.tuberculosisin these animals.

Mycobacteriumtuberculosis; Animal; Prevalence; Transmission

国家自然科学基金(31602031)，江苏省科技计划(BE2015343、BK20160466)，江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(201511117031Z)，江苏“青蓝工程”和高校优势学科建设工程

2017-01-11)