布氏杆菌病鉴别诊断技术以及疫苗研究进展

杨晓霞，孙桂珍，王兆丽

（1.山东农业大学校医院，山东 泰安 271018；2.泰安市中心医院医联体办公室，山东 泰安）

布氏杆菌病（Brucellosis）是由布氏杆菌属引起的可以同时在牲畜与人群中进行传播的全身症状传染病。患病人群通过食用疫病肉食或直接接触疫病牲畜的排泄物遭到感染。感染后的病菌经由人体消化道迅速作用于肝脾组织造成局部脏器的充血肿大，并在全身引起发热、盗汗、疼痛等炎症反应，其临床诊断标志在于病人的关节异常疼痛。畜牧业是我国GDP稳定发展的主要因素，而以病情鉴别诊断与疫苗研究为代表的畜牧兽医动物防疫工作事关我国食品安全和经济安全。当前，我国大部分区域关于布氏杆菌病鉴别诊断技术以及疫苗研究进展缓慢，亟须总结相关诊断经验与研究技术，为布氏杆菌病的防疫提供技术支撑。

1 布氏杆菌病鉴别诊断技术

1.1 分离培养鉴定法

分离培养鉴定法在布氏杆菌病鉴别诊断工作中权威性极高，曾被业内称之为相关病菌检定的“金标准”[1]。在实际检验过程中需要从目标病患体液、组织器官、分泌物及排泄物中进行取样，置于专业葡萄糖琼脂培养皿内，并在温室条件下帮助病菌大量繁殖，待目标细菌单位达到检测标准后对其进行分离与鉴定工作[2]。

1.2 免疫学方法

免疫学方法是伴随着现代医学在基因层面的创新而出现的细菌鉴别诊断技术，该方法重点观察目标抗原及抗体在细菌入侵后的特异性反应，从而得出具有较高时效性且不为其他病菌干扰的诊断鉴别信息[3]。在实际检测过程中，检测人员对受检对象采用血检方式，通过离心提取病人血清，检测参照物对待检病菌间的特异性反应，从而快捷简单地确定受检对象是否受到相应病菌的侵袭[4]。但免疫学方法高度依赖于参照物对目标病菌特异反应的灵敏度，同时也受病菌本身与参照物之间的吸引力及融合程度影响，故需要不断为布氏杆菌寻找高灵敏度、高特异性及高融合吸引能力的免疫参照反应物质。目前该方法中诊断鉴别效果较好的免疫参照抗体为其多克隆抗体，但由于其高昂的费用与严苛的储存条件，尚不能做到向基层全局推广[5]。

1.3 人工免疫与自然感染区别鉴定

为了及时掌握疫情及疫区的病情发展情况，在病情诊断过程中，需要对病人或病畜作出人工免疫与自然感染的种型鉴定[6]。依托于现代医学发展历史中丰富的病例记载与数据信息，可以在对样品进行检测的同时获取多种致病菌信息，通过对不同致病菌的分类及鉴定，从而判定其人工免疫与自然感染的种型。但大量的病菌信息反应中还囊括了失活菌群，诊断结果极易受到失活病菌的干扰，从而造成假阳性的误诊结果[7]。

1.4 液相芯片

液相芯片技术依据基因蛋白芯片，利用分子生化技术与计算机模拟技术，将布氏杆菌参照物选定为存在荧光编码反应的微型球体，并置于目标受检对象的体液样本之中，通过观察荧光编码微球发生的具体特异性反应，从而确定受检对象是否受到布氏杆菌的侵袭[8]。（1）液相芯片技术的引入剔除了取样培养处理环节，使得鉴别与诊断工作的时效性与便捷性大幅提升。（2），该技术继承了免疫学检验方法的优点，选用具有高灵敏性、高融合性及高特异性表面的新型化合参照物，大幅提升了诊断鉴别工作的准确性。（3）液相芯片技术可将检测的具体数值信息带入计算机模拟系统进行二次验算，有效克服了其他检测方法中病菌针对性较差的缺点。（4）液相芯片所采用的参照物编码球体积较小，可以对目标病菌的大分子结构进行精准检测与重点分析。液相芯片技术的应用是现代医学防疫工作领域内的重要成果，已在其他疾病病菌的鉴定与诊断中已经积累了相当程度上的临床经验[9]。值得注意的是，相液芯片内部编码球的特异性反应是以荧光染料变色的形式进行展现的，其对高技术染色物质的需求量较大，需要编码微球对自身的光化学反应进行控制，避免在未接触待检致病菌前被漂白与分解。（5）编码球自身的技术含量较高，其编码球的变色标记功能专利始终被国外所垄断，尚不能做到在畜牧业基层防疫区域的推广[10]。为此，我国当前主要任务就是加大布氏杆菌液相芯片诊断技术的自我独立开发能力，打破国外在技术层面的垄断，为区域防疫诊断鉴别工作的推进创造出新的应用方式[11]。

2 布氏杆菌疫苗研究

2.1 弱毒疫苗

布氏杆菌弱毒疫苗研发的重点在于对细菌原有毒性弱化，距今已经存在近百年的研究历史，在实际研发中主要采用羊、牛、猪作为疫苗菌体的培养来源[12]。从上世纪60年代，我国东北兽医研究所就开始了羊型弱毒疫苗的研发，通过对从羊机体中采样取得的马耳他布鲁氏菌的强度型号菌株反复经由鸡减毒处理，从而减弱强度毒性来制备弱毒疫苗。该类弱毒疫苗最为显著的优势在于其接种方式较为灵活，既可以通过皮下注射接种，也可以采用气溶胶吸入的方式接种，适用于大面积的养殖基地。但该型号弱毒疫苗并不适用于人类，一旦发生误吸，则会在人的机体内引起较为强烈的过敏反应[13]。

2.2 灭活疫苗

布氏杆菌灭活疫苗是为了解决布氏杆菌弱毒疫苗毒性控制力较差的问题而开始研究的，其接种目标更多地放置在疫苗的安全性、长效性及诊断抗干扰性之上[14]。其分别以牛、羊作为疫苗菌体的培养来源，通过灭活处理后可以与生物差异较大的动物群体形成防疫互通[15]。同时，在接种该疫苗后，由于其细菌本体已经呈现出失活状态，故不会影响血清诊断。但该类型疫苗的缺陷在于有效免疫周期较短，一定时期内需要反复接种，以避免由于免疫失效造成的患病及传染。

2.3 亚单位疫苗和DNA疫苗

布氏杆菌亚单位疫苗是通过筛选出布氏杆菌中具有免疫活性片段制成的疫苗，而DNA疫苗则是亚单位疫苗中较为重要的一种。DNA疫苗指将目的抗原基因插入到载体中形成的重组载体，直接作用于动物体内并表达天然抗原，刺激机体发生免疫应答，从而起到保护的作用[16]。常见的布氏杆菌DNA疫苗包括重组蛋白L7/L12、p39、Bp26、Omp16、Omp19、Omp25、Omp31、SurA和细菌铁蛋白等[17-18]，但其主要缺点为保护力相对较低，需要几次加强免疫或加大剂量来提高保护力。

2.4 合成肽疫苗

布氏杆菌合成肽疫苗是一种相对安全的疫苗，由人工方法合成具有免疫作用的保护性短肽作为含有免疫决定簇的组分，通过与载体连接和添加佐剂所制成的疫苗。这些特定序列的肽能优先被细胞免疫系统所识别，激活T细胞从而发挥作用[19-20]，但当前合成肽疫苗的保护力也并不理想。

3 结语

目前，通用的布氏杆菌病鉴别诊断技术有分离培养鉴定法、免疫学方法、人工免疫与自然感染区别鉴定法与液相芯片四种，而布氏杆菌疫苗研究已在弱毒疫苗、灭活疫苗、合成肽疫苗、亚单位疫苗与DNA疫苗等方面取得了巨大的成果与进展。本文通过对布氏杆菌病鉴别诊断技术及疫苗研发状态进行总结，分析相关技术方法的优缺点，从而为畜牧业大规模集约式发展中布氏杆菌病的防疫提供技术支撑。