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人畜间布鲁氏菌病研究进展


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2020/6/5 14:07:56 关注:76 评论: 我要投稿

  摘要:布鲁氏菌病(brucellosis,简称布病)呈世界性流行,全球有超过170个国家有布病报告。20世纪90年代中后期布病呈回升趋势,进入21世纪后疫情更加严峻;感染途径由主要的职业接触感染扩展到非职业的食源性感染,发病区域由北方牧区逐步向周边的半农半牧区和农区扩散,并向南方传播扩散。大多数患者通过直接或间接接触受感染的动物或动物产品感染,大多数动物感染是从患病动物、受污染的饲料和饮水点摄入病原体所致。目前,布病检测方法较多且各有其特点,其中细菌分离培养是“金标准”,补体结合试验(CFT)是OIE公认的确诊试验。疫苗免疫是布病最为有效的控制措施,但目前尚未有国际认可的用于人的布病疫苗,动物疫苗也存在安全性差、免疫期短等多种缺陷。未来需要加强布病监测并制定有效的防治措施,开展多学科、多部门、多领域的携手合作,共同推动布病的预警、监督和防控。
  布鲁氏菌病是由布鲁氏菌属细菌引起的一种人兽共患慢性传染病。1887年,英国军医 Bruce在马耳他岛,从死于“马耳他热”的英国士兵脾脏中分离到布鲁氏菌,首次证实了该病病原体的存在。世界动物卫生组织将布病列为须通报动物疫病,我国将其列为人间乙类法定报告传染病、职业病,以及《中华人民共和国动物防疫法》规定管理的二类动物疫病。布鲁氏菌属是布鲁氏菌病的病原体,革兰氏阴性、非运动性、兼性细胞内球菌,可感染多种哺乳动物,包括人类和一些两栖动物。
  根据布鲁氏菌宿主偏好、致病性、病原学特征以及表型不同,一般将其分为6个经典菌种:B. abortus(牛),B.melitensis(绵羊和山羊),B.suis(猪、野兔、野猪、驯鹿和啮齿动物),B.canis(犬),B.ovis(绵羊)和B.neotomae(沙林鼠);5个新发现的种:B.microti(田鼠)、B.pinnipedialis(海豹)、B.ceti(鲸类)、B.inopinata(从人类天然宿主中分离出来)和B.vulpis(狐狸)。此外有报道从两栖动物及其他动物分离出4个特殊种型B.papionis(非人类灵长类动物)、Brucella NFXXXX(澳洲鼠)、B.inopinata-like 09RB8471(非洲牛蛙和大眼树蛙)、BrucellaUK8/14(白树蛙)。各种型人兽共患潜力也不尽相同(见表1)。


  B.melitensis、B.abortus和B.suis是人类布病的主要病原。人感染布鲁氏菌主要通过与病畜或其产品接触,有较强的职业性,未经高温消毒的牛奶是城市人群中最常见的布病感染源。近年来,我国人间布病疫情主要由羊种布鲁氏菌引起,呈现由牧区向非牧区转移、由职业人群向非职业人群扩散的趋势,防治形势严峻。
  尽管布病是世界上最常见的人兽共患疾病之一,但其在人群中的临床表现不明确,因此容易被忽视;其慢性损伤影响了日常活动,对家庭、生产造成了严重影响;患者确诊后,治疗的重点是针对患者,但总体上对动物传染源的持续威胁重视不够。因此,面对日益严峻的人兽共患病疫情趋势,OIE“One Health”理念提出,应采用多学科的方法来实现人类、动物和环境的最佳健康。布病疫情日益增长趋势表明了兽医机构与公共卫生机构合作的重要性。本文对人畜间布病流行情况,以及人和动物的发病机制、风险因素、临床表现、诊断及防控策略等进行综述,为人畜间布病的共同防治提供参考。
  人畜间布病流行情况
  布病呈世界性流行,全球有超过170个国家有布病报告,其中欧洲东部及南部地区、中南美洲地区、亚洲及非洲部分地区是主要的流行地区;全世界每年新发病例约50万例,在保加利亚、墨西哥、秘鲁、韩国和地中海沿岸国家均有暴发,甚至在非流行地区马来西亚也有发生。布病在我国流行多年,20世纪80年代前,人间布病疫情较为严重,80年代后疫情持续下降,90年代初期得到初步控制,90年代中后期又呈回升趋势,21世纪后趋势愈演愈烈。近年来,我国人间布病流行趋势呈现先上升后下降趋势,人间高峰出现在2014年;人间布病病例中男性多于女性,具有明显的职业性:农牧民、毛皮加工人员、饲养员、兽医、实验室工作人员都是高危人群。但近年来出现了未直接接触家畜的学生、儿童及中老年人发病,由主要的职业接触感染向非职业的食源性感染转变。人间布病每月均有发生,且发病月份分布趋势基本一致,主要集中在每年的3—8月;在空间分布上,发病区域主要集中在北方省份,近年来呈现由牧区逐步向周边的半农半牧区和农区扩散,并出现向南方传播和扩散的趋势。
  在畜间,布病流行主要集中在欧洲的地中海区域以及中美洲、亚洲、南美洲等地区。布鲁氏菌在不同动物中的流行存在区域差异,绵羊、山羊种布鲁氏菌主要流行于非洲、亚洲和南美洲;牛种布鲁氏菌主要流行于非洲、中美洲和亚洲的东南亚地区;猪种布鲁氏菌主要流行于美洲、北非和南欧等地。在我国,高发病率省份集中在西北、华北、东北地区;时间上畜间布病流行趋势与人间布病整体趋势基本吻合,均呈现先上升后下降趋势;发病动物主要为绵羊和牛,猪仅有零星报告,流行的优势菌种为羊种布鲁氏菌。这提示我国人畜间布病防控形势依然严峻。
  发病机制、临床表现和风险因素
  发病机制
  布鲁氏菌属是革兰阴性、兼性胞内寄生菌,可通过消化道、呼吸道、接触黏膜或皮肤擦伤等方式进入机体,主要寄生于巨噬细胞、胎盘滋养细胞以及树突状细胞内。布鲁氏菌通过抑制感染的吞噬细胞发生凋亡,阻止树突状细胞成熟,减少抗原递呈和减少初始T细胞的活化等机制形成有利于其生存和繁殖的微环境,使其能够慢性持续感染;在感染细胞内大量繁殖的布鲁氏菌被释放并进入淋巴循环和血液循环发生菌血症;病理损伤几乎涉及所有器官和组织,包括骨关节、泌尿生殖器官、胃肠道、心血管、呼吸黏膜等,以肝、脾、淋巴结、骨髓等单核吞噬系统最常见。人类通常不会因布鲁氏菌感染而产生流产症状。
  动物可以通过多种途径感染布鲁氏菌,最常见的是消化道,也可经黏膜、呼吸道感染。与人类布病不同,自然流产是反刍动物感染的标志。出现这一差异的原因是赤藓糖醇的存在。赤藓糖醇是由物种特异性妊娠动物的胎盘组织产生的,其优于葡萄糖的生长因子和碳源而被布鲁氏菌利用。布鲁氏菌进入绒毛膜上皮细胞内增殖,引起绒毛坏死产生纤维素性脓性分泌物,导致胎儿胎盘与母体胎盘松离,从而使胎儿胎盘营养障碍和病理变化,最终孕畜发生流产。
  人布病临床症状及风险因素
  布病是一种多系统损害性疾病,可导致多种病理变化,临床表现复杂多样。Zheng等对我国12842例病例(男女患者比例为2.64:1)进行回顾分析发现:人布病的主要临床表现是发热、疲劳、关节痛、肌肉疼痛、出汗、体重减轻、脾肿大、肝肿大;常见的并发症有肝炎、骨关节炎、呼吸系统疾病、心血管疾病、睾丸炎/附睾炎和中枢神经系统功能障碍等,儿童患者中皮疹、呼吸和心脏并发症以及睾丸炎/附睾炎的发生率较高;常见的实验室检测异常主要有白细胞减少、贫血、血小板减少、全血细胞减少和白细胞增多。分析还表明,在非牧区患者往往误诊率较高。
  79.4%患者有牛、羊、猪密切接触史,11.5%食用过生肉或乳制品,16.7%不明原因感染,布病主要与直接或间接接触受感染的动物或动物产品有关。食用生奶制品、实验室工作防护不到位、接触流产动物或流产物、买卖牲畜、处理清洗肉制品、贩卖屠宰加工皮张均为感染布鲁氏菌的高风险因素。人间传播仅有较低概率通过母婴胎盘途径、母乳喂养、性传播和输血骨髓移植而感染的报道。
  畜间布病临床症状及风险因素
  动物群体的临床表现在很大程度上取决于物种差异:
  牛布鲁氏菌母畜易感,潜伏期受妊娠期、年龄、疫苗接种影响,母畜常见流产、早产,产弱子、死胎,子宫炎等症状,公畜常见睾丸炎、附睾炎等,主要通过受感染母畜的流产物、子宫排泄物、乳汁等传播,可引起人兽共患,母畜产犊期为重要感染时期,有较高传播风险。
  猪布鲁氏菌是一种能引起全身感染和导致猪生殖问题的种型,可引起人兽共患病。猪布鲁氏菌感染临床症状因年龄、接触情况及器官而异。其临床表现为流产、产弱子、不育、睾丸炎、附睾炎、关节炎等,临床表现不明显,无发热症状,死亡率低,主要传播途径为性传播,母畜妊娠早期出现流产,公畜会出现明显的生殖器感染,单侧睾丸肿大。
  山羊和绵羊布病主要由B.melitensis和B.ovis引起。B.melitensis影响两个物种,母畜感染后出现流产症状;B.melitensis是物种特异性最少的布鲁氏菌种,从家畜和野生动物中均可分离到,是引起人感染的主要种型。B.ovis主要引起公绵羊附睾炎。在群体层面的影响表现为群体生育能力普遍下降、羔羊死亡率增加、产奶量减少,由于生殖器官的慢性损伤而增加了对公畜的淘汰率。
  犬布鲁氏菌感染主要引起犬生殖障碍,表现为晚期流产,可导致雄性犬附睾炎、睾丸炎和前列腺炎。目前,犬种布鲁氏菌对人的感染性仍存在较大争议。
  大多数由布鲁氏菌属成员引起的感染是由于从患病动物、受污染的饲料和饮水点摄入病原体所致。感染动物流产胎儿、分娩后的胎盘或阴道分泌物,都是病原体非常丰富的来源。一些不良习惯如将尸体或流产物饲喂动物,也有利于布鲁氏菌传播。此外,乳腺和副淋巴结是布鲁氏菌复制和逃避免疫防御的常见部位,通过乳汁分泌传播细菌是另一种重要的感染途径。该途径对于人类感染也至关重要,如食用来自受感染动物且未经巴氏杀菌的乳制品。
  检测
  人类患者需要结合临床表现、病史、血液学检查、影像学检查和实验室诊断结果确诊;动物则通过流产、胎儿胎衣变化,睾丸炎、附睾炎等临床症状和实验室检测结果确诊。
  病原学
  细菌分离培养是诊断布病最基础的方法,同时也是诊断布病的“金标准”。人布病病原体可从血液、骨髓、尿液分离,动物布病病原体可从流产胎儿、胎衣、奶羊和血液中分离。布鲁氏菌对营养的需求较高,且病原的培养时间较长分离率较低,因此该方法不适合临床快速检测,但可用于流行病学的追踪调查。
  随着分子生物学检测技术的不断发展,聚合酶链式反应、多重PCR、荧光定量PCR环介导等温扩增技术等技术逐渐满足了人畜间诊断检测、检验检疫、流行病学调查的要求。
  Feteke等于1990年首次应用PCR技术检测布病,证明该方法特异性强、灵敏度高、操作简便,检测时间相对较短,可用于大批量样品检测。目前普通PCR方法主要以BCSL31、致病力因子VirB7、插入序列IS711和16SRNA等为模板设计引物。
  多重PCR应用灵活性强,而且操作简便、灵敏度高,可快速检测鉴别多种病原体,在临床多种病原体混合感染的鉴别诊断上具有独特优势和很高的实用价值。
  实时荧光定量PCR具有快速、灵敏度高、特异性好、易操作、重复性好等优势,适用于临床上布病的早期诊断和流行病学监测。
  环介导等温扩增是一种在近年来有极大发展的核酸扩增技术,可以用肉眼直接判定,使得成本大幅下降,便捷性明显提高,而且不需要专用的仪器,对于家畜布病检测及基层卫生防疫具有十分重要的意义。
  随着技术的发展,现有检测方法与芯片技术、微流体技术等新技术融合,可同时进行大量样品中多种病原的快速检测和分析,大大提高了检测效率,将更有助于布鲁氏菌的快速检测和分型。
  血清学
  血清学检测是人和动物布病诊断监测中主要使用的方法,包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、补体结合试验(CFT)、试管凝集试验(SAT)、2-琉基乙醇试验(2-ME)、虎红平板凝集试验(RBPT)、全乳环状实验(MRT)、胶体金免疫层析技术(GICA)、抗人球蛋白试验(Coomb's试验)等。
  RBPT:灵敏度高、检测快速、操作简便,适于动物群体的布病普查,也常用于人布病的初筛和监测。
  SAT:准确性高,可以半定量,具有较高特异性、敏感性,用于人和动物布病的早期诊断。
  2-ME:用于联合SAT来区分IgG和IgM特异性凝集抗体,是对SAT的改良,2-ME检测特异性IgM抗体对于急性布病的诊断和鉴别慢性布病具有重要意义。
  CFT:是OIE公认的布病确诊试验,相对于其他血清学检测方法,CFT的特异性强和敏感度高,适用于牛、羊、绵羊附睾种布病的诊断;也常用于诊断比较困难的人群。
  Coomb's试验:具有较高的敏感性和特异性,是确诊患有长期慢性疾病患者复发的最合适和最灵敏的试验。
  GICA:操作简单、检测时间短,血清样品用量少,且方法特异、灵敏,适用于临床疾病的初步诊断、现场疫情的快速检测和流行病学调查研究,也用于人布病的监测。
  ELISA:灵敏度高、特异性强,所需样品量少,可以用作确诊试验,同时也可用于大批量样本筛查。
  MRT:主要用于乳样的布病筛查,OIE规定该方法只能用于奶牛检测。因MRT操作简便快速、检测成本低廉,常用于现场大规模奶牛筛查检测。
  另外,免疫磁性分离技术是一种将免疫学反应与磁珠特有的磁响应性相结合的新兴免疫学技术,结合免疫荧光可高效快速高通量的进行检测,在防控布病的传染与流行、保障食品安全具有重要意义,成为新的研究方向。
  控制和根除
  疫苗
  由于布鲁氏菌为胞内寄生菌,疫苗免疫是最为有效的控制措施。目前尚未有国际认可的用于人的布病疫苗。我国和极少数国家使用104M疫苗对高危地区人群进行免疫,接种会使一定比例的接种对象出现不同程度的副反应或者急性布病症状,干扰常规血清学检测等。尽管如此,在布病疫情流行严重地区接种104M 疫苗对重点职业人群进行免疫可以显著降低发病率,而且在疫情暴发流行时可以作为应急措施控制疫情。
  常用的动物布病疫苗有:光滑型牛种疫苗S19、粗糙型牛种突变株RB51、光滑型羊种疫苗Rev.1、猪种菌S2 等,均为弱毒活疫苗。合理使用疫苗可以使布病流行得到控制,但使用后在血清学诊断试验中难以区分自然感染和接种。而区分自然感染和接种,对于评估疫苗接种成功率和疫苗接种后的真实疾病流行率至关重要。现有的布病疫苗还存在安全性差、免疫期短、重复免疫等多种缺陷,使得基因工程苗及其他新型疫苗的研究成为热点。
  策略
  控制和根除策略因各国经济发展而异。在发展中国家,由于资金缺乏和基础设施落后,采取疫苗免疫接种和适时检疫-扑杀-补偿措施相结合的防控策略,使疾病难以得到控制,而在许多发达国家通过投入大量资金实施检疫-扑杀-补偿等防控方案控制布病流行。
  我国人畜间布病疫情自上世纪90年代后出现回升趋势并持续上升,国务院办公厅于2012 年5月印发了《国家中长期动物疫病防治规划(2012—2020年)》把布病列为优先防治的二类动物疫病,提出了全国布病防治的 2015年和2020年的阶段性目标,确定了动物布病防治的原则:预防为主,综合防控;因地制宜,分类指导;依靠科学,依法防治。建立牲畜定期检测、分区免疫、强制扑杀政策,强化动物卫生监督和无害化处理措施。同年,卫生部、农业部联合下发的“关于进一步加强布鲁氏菌病防治工作的通知”指出我国人间布病的防治主要采取控制传染源、宣传教育、监测和病例治疗等综合防治措施。
  许多国家的经验表明,控制动物布病能够降低人间布病的发病和患病比例,人兽共患病的疫情防控中必须注重动物疫病的防控和人间疫情防控的有效衔接。因此,建立跨学科、跨部门、跨领域共同防治布鲁氏菌病的“One Health”理念势在必行。
  结语
  加强布鲁氏菌病监测并制定有效的防治措施,认识和了解布鲁氏菌病的传播风险因素,以规避感染风险,深入研究致病机制、临床诊断检测方法,避免误诊、延误治疗,对畜群净化至关重要;疫苗免疫是最为有效的布病控制措施,需要开发提供更好保护力的疫苗并使其能很好地区分自然感染和接种免疫;在OIE“One Health”理念的引导下,应开展多学科、多部门、多领域的携手合作,联合众多职能部门,一起构建适应布病形势所需的多方合作与协调机制,共同推动布病的预警、监督和防控,保持动物经济和人类经济活动的可持续发展。

文章来源:中国动物检疫 ,作者杨勇 等     文章编辑:一米优讯     
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