羊临床副结核的发病机制、诊断和控制措施

赵太革

（山东省沂水县诸葛牧兽医工作站 山东临沂 276400）

副结核（Johne's disease）是一种全球重要的慢性细菌性疾病，主要发生在家养和野生反刍动物身上，由鸟类分枝杆菌亚种（mycobacterium avium subsp.paratuberculosis）引起。这种疾病于1895年在欧洲首次在牛中报道，并在发达国家和部分发展中国家广泛蔓延，特别是在牛乳业中[1]。小型反刍动物感染也被认为呈世界性分布，如绵羊和山羊等，感染的野生反刍动物包括羊驼、鹿、野牛和麋鹿等[1]。副结核感染在世界范围内普遍存在，主要在温和潮湿地区。已广泛报道羊副结核疾病的国家包括澳大利亚、新西兰、南非、英国、法国、挪威、瑞士、加拿大和美国[1]。由于缺乏标准化诊断技术，大多数国家的实际畜群患病率不得而知。事实上，不同的诊断技术被用来估计患病率，如粪便培养，组织培养，或抗体酶联免疫吸附实验，但这些方案都还没有标准化。此外，由于这些诊断技术缺乏特异性和敏感性，对确切患病率的评估受阻碍。

这种疾病很容易被认为是水样腹泻和体重下降，与牛的临床症状不同，该疾病在小型反刍动物群中更为隐蔽，感染动物表现出渐进性的体重下降和运动减少，一些感染动物的粪便松软[2]。致病性微生物在环境中的持续存在，缺乏足够的疫苗应用，以及已有的疫苗被认为具有低于预期的效力，使得疾病控制变得复杂。由于过早扑杀或死亡、产奶量减少和生育率下降，副结核给畜牧业造成了巨大的经济损失。广受关注的还有副结核和人类炎症性肠病（包括克罗恩病）之间的潜在的人畜共患病联系，副结核和克罗恩病之间的关系长期以来一直存在争议，但最近分离和基因组技术的改进提供了证据，副结核可能是克罗恩病发展的一个触发因素，通过遗传、感染和免疫等复杂的相互作用[2]。如果副结核病原最终被确认为一种人畜共患病原体，那么公众对乳制品的消费信心备受影响。

1 发病机制

绵羊和山羊副结核病涉及肠道和淋巴器官的慢性炎症性病变，主要由“S 型”（绵羊，sheep）、“C 型”（牛，cattle）或“野牛型”（bison）鸟类分枝杆菌亚种引起[2]。S 型菌株主要导致绵羊或产毛山羊的副结核病，C 型菌株主要与奶山羊感染有关，迄今为止，“野牛型”只在婆罗门牛（brahman cattle）报道过。绵羊也很容易感染C 型菌株，而且有人认为S 型菌株的分布和感染率被低估了。牛似乎对S型菌株感染具有一定的抵抗力，尽管在澳大利亚，与严重感染的绵羊接触的小牛也被感染了。在对副结核感染模型的评估中，包括通过死后检查和幼年感染的绵羊、山羊和牛的组织培养确定成年感染状况，发现牛对C 型菌株和S 型菌株的易感度低于山羊和绵羊，山羊被认为抗感染能力最低[2]。

最近一项研究在1.5 个月大的实验感染Assaf 羔羊中检测C 型菌株和S 型菌株，发现感染C 型菌株的动物产生的特异性抗体和干扰素γ（IFNγ）明显更高，而在感染S 型菌株的动物中没有观察到一致的IFNγ 反应[2]。感染S 型菌株的羊出现于淋巴组织的肉芽肿病变，病变强度随时间的变化无差异，C 型菌株感染病变的特征是边界清晰的肉芽肿和纤维化，随着感染的进展，病变的严重程度趋于降低。

副结核感染主要由粪口途径接触引起，经肠道进入淋巴系统，驻留在回肠Peyer's 斑块上的M 细胞中。具体可能的途径包括：摄入受感染动物的粪便，特别是粘上粪便的乳头上，以及暴露于粪便污染的饲料、水或干草。鸟类分枝杆菌亚种也会从牛、绵羊和山羊的初乳和乳汁中排出，因此饮用受污染的初乳或牛奶也可能引起副结核疾病的传染。副结核感染的新生羔羊经诊断小于1%，但患有亚临床或临床副结核疾病的奶牛的患病率估计分别为9%和39%[3]。因此，对于环境微生物的管理对于副结核疾病的控制至关重要，副结核病原可能在环境中持续存在，可能存活约一年，存活时间取决于各种环境因素。由于这种在环境中持续存活的能力，卫生措施是重要的遏制手段。

在绵羊中观察到三种不同形式的副结核疾病：多菌性、少菌性和无症状感染。多菌性形式的副结核疾病的病变特征是慢性肉芽肿性肠炎和淋巴结炎（尤其涉及肠系膜淋巴结），肠固有层和黏膜下层的上皮样巨噬细胞积聚大量病原[3]。少菌性形式的副结核疾病的病变在本质上是淋巴细胞性的，肠道病变通常在最初检测到副结核病原后6～12 个月内出现，尽管有些病羊可能在感染后12 个月内发展成严重病变[3]，但更多病羊可能以不同的速率从轻度少菌性形式发展到严重和多菌性形式，在这个阶段内，炎症浸润的严重程度可能会发生波动。少菌性形式的副结核，有些病羊可能能够暂时或永久地清除感染，特别是在病原感染的早期阶段。无症状感染是那些已经控制感染或清除了病原的动物。

发生以淋巴细胞病变为主的少菌性形式的副结核疾病的羊更有可能产生Th-1 细胞介导免疫反应。在患有多菌性形式的副结核疾病的羊中，病变通常以巨噬细胞为主，这些羊往往具有很强的Th-2体液抗体反应，这些特征表明多菌性形式的病变可能与细胞介导的免疫反应减弱有关。无症状感染的动物也是值得关注的，因为它们产生了一种介于非感染和少菌性形式的副结核疾病之间的免疫反应，在细胞水平上，这些动物血液和肠道相关淋巴结中的CD4+、CD25+T细胞和B 细胞数量增加，血液和组织中的B 细胞数量增加[3]。

2 诊断

诊断副结核的最大挑战之一是难以用敏感性诊断技术准确识别，往往无法识别潜在和亚临床的副结核。副结核最明确的诊断方法是经组织病理学的死后评估，寻找脂肪储备耗竭、肠壁增厚和肠道相关淋巴管肿大为特征的解剖病理变化，包括回肠和盲肠浆膜表面存在所谓的“淋巴管”[4]。诊断技术还包括抗体的血清学测定（酶联免疫吸附试验、补体固定试验、琼脂凝胶免疫扩散试验）、细胞介导免疫的细胞测定（淋巴细胞增殖或转化试验、皮内皮肤试验、IFNγ 试验）以及粪便培养和聚合酶链反应（PCR），现在包括定量实时PCR（qPCR）。这些诊断技术的敏感性较低，受感染阶段和所使用的商品试剂盒类型的影响。奶样使用酶联免疫吸附试验可作为首选诊断工具，因为奶取样是非破坏性、快速和简单的。目前用于副结核的诊断技术敏感性和特异性较差，大多数只能在感染后期检测之外，还无法确定感染病原菌亚种中的哪一种。

副结核感染可能是间歇性的，生物体的脱落粪便中含有病原菌，往往先于血清学反应。患有副结核的绵羊平均每天通过粪便脱落上千个病菌，即使稀释100 倍，这些病菌也可以在培养皿中恢复。粪便培养对羊群水平检测的敏感性很高，能达到92%，远远优于常规的血清学检测，要达到类似的敏感性，需要对2～3 倍数量的羊进行血液采样[4]。

3 控制措施

由于没有可用的疫苗。控制措施主要是规范生物安全措施减少环境中的病原菌，应用检测技术和扑杀来消除感染源。规范生物安全措施，对于许多养殖企业而言，在财政上可能不可行，尤其是这些措施可能不会立即产生有利的结果，如果没有得到大量的推广，不太可能得到广泛实施。首次接触时的年龄被确定为后续病变发展的重要决定因素，感染同等时间后，羔羊发生严重病变的几率比成年羊高3 倍，羔羊感染后死亡率是成年羊的5 倍[4]。因此，对于放牧饲养，应集中精力限制幼畜与环境的接触，并降低牧场的污染程度。对粪便-口腔传播途径的严格管理以防止幼畜接触感染。

检测和扑杀策略取决于有效的诊断技术，充分检出早期感染的动物，最好在病原菌开始粪便脱落之前。然而，由于目前的诊断技术仍旧存在相应的不足，且通常灵敏度较低，考虑到使用成本，酶联免疫吸附技术得到了相对广泛的推广，这也是当前最适用于羊群或牛群的诊断工具。阴性测试结果并不能确保动物没有感染副结核，需要在长时间内间歇性进行多次测试，以获得羊群或牛群的真实感染率[4]。

通过生物安全管理和诊断扑杀未能产生预期的结果，因此疫苗接种成为副结核控制的发展重点，尤其是在小型反刍动物中。接种疫苗后，能显著减少临床病例的发生以及受感染动物的粪便排泄。当前疫苗研制还停留在实验室阶段，尚未有商业疫苗面试。在以实验室疫苗控制副结核方面，一个较少受到关注的方面是何时接种疫苗，一般的建议是在出生后的几天内接种疫苗，在感染前对动物进行免疫，但成年后接种疫苗可能更可取，因为这样更容易管理，也因为免疫系统处于更成熟的阶段。■