布鲁氏菌病的流行特征及动物疫苗的研究进展

冯学明，冉多良

（新疆农业大学，新疆乌鲁木齐830002）

1 概述

布鲁氏菌病（brucellosis）也被称之为马耳他热、波浪热以及地中海弛张热等，是由布鲁氏菌引起的一类严重威胁人畜健康的人畜共患病，以流产和发热为主要特征。自1886年英国医生Bruce 首次在马尔他岛分离确诊该病后，开始流行于全世界170 余个国家。近些年中国布鲁氏菌病疫情呈现出显著上升的趋势[1]。在一定程度上对当地居民身心健康以及本地畜牧业经济发展造成严重影响。利用有效方式全面强化布鲁氏病检测防控以及新型研究疫苗的研发对于布病的防控意义重大。目前我国用于动物免疫的疫苗主要有牛种布鲁氏菌A19 株弱毒疫苗，猪种布鲁氏菌S2 株弱毒疫苗，羊种布鲁氏菌S2 株弱毒疫苗，在研发的疫苗有基因工程疫苗等。

2 流行学特征

2.1 病原性特点

布鲁氏菌(brucella)为革兰氏阴性兼性细胞内寄生细菌。根据布鲁氏菌的流行病学特征、对宿主的亲嗜性及基因结构上的差异分成六种，羊种布鲁氏菌 （Brucella melitensis）、牛种布鲁氏菌（Brucella abortus）、猪种（Brucella suis）、沙林鼠种（Brucella neotomae）、犬种（Brucella canis）、绵羊；附睾种（Brucella ovis）。而已猪、牛、羊最为常见，羊种布鲁氏菌病致病性最强。自然条件下有较强的抵抗力，可在土壤、水源、患病动物分泌物中存4 个月，强光暴晒4h 可杀灭细菌，但是对湿热和常用化学消毒剂很敏感60℃30min、70℃5～10min 及一般消毒药都可将其杀死。

2.2 流行特征

当前已知有60 余种动物均可被视为储存宿主，以猪、牛、羊为主要传染源，其次是犬，发病或带菌的野生动物也可作为传染源。一般情况下先是野生动物或者家畜中传播，然后才引起人畜共患，但迄今为止，我国没有确切的证据证明人类宿主作为传染源传染给其他人，人作为传染源意义并不大。布鲁氏菌可经消化道、呼吸道、生殖系统粘膜及皮肤等多种途径传播，通过接触或食入感染动物的分泌物、毛发及污染的肉、奶等而感染。该疾病一年四季均可发生，但主要以家畜生产季节较多。在流行地区之内，于晚春早夏发病的高峰季节会呈现出爆发式流行，且有着相当明显的职业性特征。接触较多的病畜牧民、屠宰户以及皮毛加工者，感染率明显比其他群体要高。青壮年男性为主要从事畜牧生产业的群体，因此其接触传染源的机会也更多、感染机会更大，发病率也明显高于女性。

3 疫苗研究进展情况

目前，国内普遍使用的畜用减毒活疫苗包含羊种布鲁氏菌减毒疫苗株M5、猪种布鲁氏菌减毒疫苗S2 以及牛用布鲁氏菌疫苗A19，以上3类减毒活疫苗虽然有较好免疫效果，但其毒性大、无法区分自然感染和人工免疫的缺陷。

3.1 传统细菌培养的疫苗株

3.1.1 牛种布鲁氏菌病弱毒疫苗

S19 株疫苗是世界上第一个在家畜中使用最广泛和最有效的疫苗。最初S19 是John Buck 在1923年从新泽西的一奶牛场分离培养成的，于20 世纪30年代在世界范围内推广。1956年美国科学家对其进行ery 基因敲除，使得毒力进一步减弱，并将其更名为US19，目前，世界上大多数国家使用的疫苗都是ery 基因缺失株。我国是上个世纪50年代从苏联引进，被称为A19 株，已使用60 多年，对我国布病的防控起到了关键性的作用。研究表明，我国使用的A19 株未被检测到ery 基因的缺失，故推测是1956年前被广泛使用的S19 株。A19 株对牛和绵羊有比较好的保护力，免疫期长达72 个月，对山羊免疫效果不理想，对猪无用，不能用于怀孕及泌乳的牛羊。

3.1.2 羊种布鲁氏菌病弱毒疫苗

Rev.1.疫苗株是1953年美国学者Elberg 教授和Herzberg 教授等将羊种布鲁氏菌6056 毒株在链霉素抗性培养基上不断传代得到的突变毒株，1957年首次被证实对山羊具有很好的保护作业。此后开始得到大规模应用，也是OIE 推荐参考的动物疫苗之一，是目前用于小反刍兽动物最有效的疫苗。可以采用皮下注射和粘膜途径免疫，免疫效果好，但毒性较强，正常剂量注射怀孕动物则会导致流产。

我国羊种布鲁氏菌病活疫苗为M5 株，是哈尔滨兽医研究所通过对将马耳他布鲁氏菌1 型和H2 强毒菌株M28 连续鸡减毒获得，气雾免疫和皮下注射免疫效果较好，免疫期36 个月。该苗最大的缺点是菌株不稳定，经常会出现S 型到R型的变异，它是我国目前使用的动物疫苗中毒力最强的毒株。

3.1.3 猪种布鲁氏菌病弱毒疫苗

猪种布鲁氏菌病弱毒疫苗S2 株是1952年由中国兽医药品检查所在猪流产胚胎中分离得到，该株与S19、Rev.1 和M5 相比，毒力较弱，对猪能够产生更好的保护力，并且在牛羊猪等牲畜身上均有良好的免疫效果，并且口服也很少引起母畜的流产，具有更优良的安全性。

3.2 基因工程疫苗

3.2.1 DNA 疫苗

布鲁氏菌为一类胞内寄生菌种。其能够在一定程度上诱导机体生成特异性细胞介导免疫应答，其对于布鲁氏菌感染有着相当重要的现实作用。文献研究证实：布鲁氏菌中的某些成分包含omp25、L7/L12 等等有着较为显著的T 细胞抗原特点。以上成分所对应的编码基因能够被视为布鲁氏菌病DNA 疫苗研究重要选择[5]。使用真核表达载体pcD-NA3.1 全面构建出携带羊布鲁氏菌omp31 基因的DNA 疫苗。相关研究结果证实，这种疫苗能够全面诱导BALB/c 实验小鼠有效的体液免疫应答以及细胞免疫应答，通过免疫之后的小鼠对于羊布鲁氏菌M16 菌株有着良好的保护效用。虽说DNA 疫苗有着安全性强，制备工艺简单、方便运输等特点。和其他疫苗相比，存在着免疫效果低下等弊端，尤其是单独使用DNA 疫苗时，不容易诱导机体生成特异性免疫应答。对此，需要开展深度研究解决这个问题[6]。

3.2.2 亚单位疫苗

布鲁氏菌外膜蛋白胞质结合蛋白L7/L12 蛋白等等有着相当良好的抗原性。当前对于布鲁氏菌亚单位疫苗的研发，可以通过基因工程技术取得上述蛋白的编码基因。在此之后和质粒等表达载体实现重组，在适宜的宿主中高效表达。已取得数量众多保护性肽段。使用上述肽段配合合适的佐剂可以制成亚单位疫苗。利用l7/22 所制备的亚单位疫苗，能够有效的在急性期布鲁氏菌病患者机体中诱导出有意义的Th1 型免疫应答[8]。相较于传统型疫苗，亚单位疫苗有着能够使用血清学方法加以鉴别、成分单纯以及安全性强等特征，此类疫苗也存在着单独使用后免疫效果较低、生产工艺也较复杂，成本较高等弊端，很难应用推广。

3.2.3 基因缺失疫苗

通过基因工程技术，可以将布鲁氏菌基因组内相关独立基因加以敲除、沉默或者替代等操作，进而引起部分基因缺失制成的疫苗。其也被称之为基因缺失疫苗。

有学者通过改造后萤火虫荧光素酶报告基因LucNF+，全面替换布鲁氏菌s19 疫苗之内的Bmp26 基因部分片段。并以此为基础，全面消除毒力基因，构建起弱毒疫苗△s19/2。研究结果证实：报告LucNF+能够在疫苗株△s19/2 中取得高效表达的效果[9]。

也有学者通过羊布鲁氏菌疫苗菌株、Rev.1分别制成bp26 以及omp31 基因单基因或者双基因缺失突变菌株[10]。研究结果证实，所取得的基因缺失突变菌株并不会对相关检测造成不必要的干扰。其在小鼠机体中也可以起到诱导效应，进而体现出相关作用，其也能够有效区别自然感染和人工免疫所造成的结果。当前基因缺失的布鲁氏菌病疫苗研发成为新热点。

3.2.4 “无毒”布鲁氏菌疫苗

截止到当前，临床还没有发现森林鼠型布鲁氏菌可以引发任何宿主发病。

有学者利用三类森林鼠型布鲁氏菌进行研究（其中包含过度表达超氧化物歧化酶类型以及经过γ 射线处理之后非表达性胞质蛋白PB26两类重组菌株和正常化菌株）[11]。

视为疫苗免疫的实验小鼠。结果证实，上述几类疫苗均可以全面诱导实验动物生成特异性抗体以及细胞介导免疫应答。该项研究还证实三类疫苗免疫之后，实验动物对于诸如suis 330 几类毒素攻击效用就能体现出良好的抵抗作用。以上结果研究显示，通过类似天然性无毒菌株，有望成为心事布鲁氏菌疫苗研发的备选性材料。

4 布鲁氏菌病疫苗的研究展望

目前我国布病疫情呈上升趋势，严重威胁了人和动物的健康安全，给我国畜牧业造成了巨大的经济损失。疫苗免疫是布病综合防控中的重要措施，但由于现有的疫苗都存在不同的缺陷，难以有效地控制疫病的发生，并且部分疫苗的广泛使用会干扰后期的诊断，给布鲁氏菌病的防控造成一定的困难。但我们有理由相信，随着我国科技技术的不断发展，随着对布鲁氏菌病的不断深入研究，研究更安全、稳定、高效的新型疫苗并不会遥远，我相信，在政府管理部门和科研工作者的努力下，我国的布鲁氏菌病疫情一定得以遏制。