李 軍,陳澤祥,楊 威,謝永平,李常挺,傅啟寬,駱永泉,李常春,許力干,趙 武
家畜布魯氏菌?。˙r ucellosis)是由布魯氏菌(Br ucell a)引起的一種人獸共患傳染病,在全世界廣泛分布,其主要癥狀表現(xiàn)為生殖器官和胎膜發(fā)炎、流產(chǎn)、不育及各種組織的局部病灶[1-2]。豬、牛、羊是布魯氏菌的主要宿主,病菌通過(guò)流產(chǎn)胎兒、胎衣、羊水、子宮和陰道分泌物、精液、乳汁等排出體外,傳染其它家畜和人類(lèi),給人類(lèi)健康和畜牧業(yè)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重危害,世界動(dòng)物衛(wèi)生組織和我國(guó)農(nóng)業(yè)部將其列為二類(lèi)傳染病。
廣西在1952年開(kāi)始有豬布魯氏菌病的流行和傳播,由于未采取有力防治措施,疫情擴(kuò)散較快,至1961年疫情擴(kuò)大到16個(gè)縣(市)。1981年對(duì)廣西布魯氏菌病疫情普查顯示,在當(dāng)時(shí)行政劃分的86個(gè)縣(市)中,有畜間疫情的縣(市)為53個(gè),有人間疫情的縣(市)為47個(gè)。1982年至1985年,畜間平均陽(yáng)性率為4.98%,人間發(fā)病人數(shù)為463人[3-4]。
廣西于1980年開(kāi)展家畜布魯氏菌病的防治工作,到2007年全自治區(qū)14個(gè)市的家畜布魯氏菌病防治效果達(dá)到了國(guó)家農(nóng)業(yè)部頒布的穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)并通過(guò)驗(yàn)收,所有家畜不再進(jìn)行疫苗免疫[5]。
近幾年來(lái)隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,廣西牛、羊的飼養(yǎng)量日益增多,家畜的盲目引種和無(wú)序流動(dòng)也日漸頻繁,導(dǎo)致家畜布魯氏菌病疫情隨時(shí)有反彈的可能。為此,2009-2011年對(duì)廣西14個(gè)市的家畜開(kāi)展布魯氏菌病的監(jiān)測(cè)工作,以便及時(shí)掌握疫情動(dòng)態(tài),防止和控制布魯氏菌病的發(fā)生和傳播,保護(hù)人畜健康。
1.1 材料
1.1.1 主要試劑和儀器 布魯氏菌虎紅凝集抗原和凝集試管抗原購(gòu)自中國(guó)獸藥監(jiān)察所;布魯氏菌液體培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)BD公司、胰蛋白示購(gòu)自英國(guó)Oxoid公司、馬血清購(gòu)自美國(guó)Ther mo公司;細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒和DNA膠回收試劑盒購(gòu)于天根生化科技(北京)有限公司。PCR Taq Mix、DNA Mar ker 2購(gòu)自廣東東盛生物科技有限公司;細(xì)菌微量生化反應(yīng)管購(gòu)自杭州天和微生物試劑有限公司;其它試劑為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?。PCR儀購(gòu)自日本Ta Ka Ra公司;凝膠成像系統(tǒng)購(gòu)自美國(guó)Alpha Innotech公司。
1.1.2 被檢血清 2009-2011年對(duì)廣西南寧、桂林、柳州、北海、欽州、防城港市、玉林、百色、河池、賀州、貴港、崇左、來(lái)賓和梧州14個(gè)市35個(gè)縣(區(qū))內(nèi)的規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖小區(qū)和農(nóng)村散養(yǎng)戶(hù)按比例進(jìn)行家畜血清抽檢,著重對(duì)老疫區(qū)和新引進(jìn)家畜的檢測(cè),共采集家畜血清16 143份,其中豬血清10 123份、牛血清4 767份、羊血清1 253份。
1.1.3 被檢病料 采集自廣西14個(gè)市的395份豬、588份牛、87份羊的脾、胎衣、流產(chǎn)胎兒以及布魯氏菌試管凝集試驗(yàn)抗體陽(yáng)性家畜的內(nèi)臟、子宮或睪丸。采集病料裝入密封袋后立即冷藏送檢;不能即送的,置-20℃冷凍后送檢。
1.2 方法
1.2.1 檢測(cè)方法和判斷標(biāo)準(zhǔn) 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)物布魯氏菌病診斷技術(shù)GB/T18646-2002》進(jìn)行。采用虎紅平板凝集試驗(yàn)進(jìn)行血清樣本初篩,陽(yáng)性或疑似陽(yáng)性的血清樣本再用試管凝集方法進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)試管凝集方法確認(rèn)的抗體陽(yáng)性家畜進(jìn)行撲殺,采集病料進(jìn)行布魯氏菌分離。
1.2.2 布魯氏菌分離和鑒定 將采集的家畜胎衣、流產(chǎn)胎兒以及布魯氏菌試管凝集試驗(yàn)抗體陽(yáng)性家畜的內(nèi)臟、子宮或睪丸用無(wú)菌生理鹽水清洗后,在無(wú)菌條件下將流產(chǎn)胎兒的肝、脾、腎、淋巴結(jié)以及布魯氏菌試管凝集試驗(yàn)抗體陽(yáng)性家畜的內(nèi)臟、子宮或睪丸、胎衣接種在含5%馬血清的胰蛋白示瓊脂培養(yǎng)基(胰蛋白示20 g,葡萄糖1 g,氯化鈉5 g,馬血清50 m L,瓊脂20 g,水1 000 m L)中,置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中連續(xù)培養(yǎng)觀察7 d。應(yīng)用細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒提取培養(yǎng)基上濕潤(rùn)、光滑、圓形、革蘭氏染色為陰性小桿菌的細(xì)菌基因組DNA,按陳澤祥等建立的PCR檢測(cè)方法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行布魯氏菌的PCR鑒定[6]。按伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)(8版)進(jìn)行布魯氏菌的生化特性鑒定[7]。按鐘旗等建立的方法進(jìn)行布魯氏菌種型的PCR鑒定[8],將PCR產(chǎn)物送上海英駿生物技術(shù)有限公司測(cè)序。
1.2.3 布魯氏菌毒力基因Vir B8的擴(kuò)增和序列比較 應(yīng)用鐘旗等建立的方法對(duì)分離到的布魯氏菌進(jìn)行毒力基因Vir B8的PCR擴(kuò)增[9]。利用DNA膠回收試劑盒回收PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,回收純化后與p MD-18T載體連接,轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α,用質(zhì)粒小量抽提試劑盒抽提質(zhì)粒,經(jīng)雙酶切和PCR鑒定后,將陽(yáng)性重組質(zhì)粒送上海英駿生物技術(shù)有限公司測(cè)序。將測(cè)序序列與Gen Bank中登錄的各布魯氏菌種型的Vir B8基因序列進(jìn)行比較(表1)。
2.1 血清檢測(cè)結(jié)果 應(yīng)用虎紅平板凝集和試管凝集方法對(duì)2009-2011年采集自廣西14個(gè)市的10 123份豬血清、4 767份牛血清和1 253份羊血清進(jìn)行布魯氏菌病抗體檢測(cè)。在2009年有1頭種公豬,2010年有1頭牛和8頭山羊被檢出為布魯氏菌抗體陽(yáng)性,抗體陽(yáng)性家畜均來(lái)自農(nóng)村散養(yǎng)戶(hù)。具體檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
2.2 布魯氏菌的分離和鑒定 對(duì)采集的395份豬、588份牛、87份羊的脾、胎衣、流產(chǎn)胎兒以及10份布魯氏菌試管凝集試驗(yàn)抗體陽(yáng)性家畜的內(nèi)臟進(jìn)行布魯氏菌分離和鑒定。經(jīng)布魯氏菌PCR鑒定有1株從布魯氏菌試管凝集試驗(yàn)抗體陽(yáng)性羊分離的細(xì)菌被鑒定為布魯氏菌(圖1)。
表1 用于序列比較的菌株信息Tab.1 Bacterial strains infor mation for sequences comparison in this study
圖1 布魯氏菌PCR鑒定結(jié)果M.DNA分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2;1.羊種布魯氏菌5號(hào)疫苗;2.1105菌株;3.陰性Fig.1 Brucella identification by PCR M:Mar ker 2;1:Br ucella melitensis vaccine No.5;2:Strain 1105;3:Negative control
表2 2009-2011年廣西家畜布魯氏菌病血清檢測(cè)結(jié)果Tab.2 Serological test of livestock br ucellosis in Guangxi during 2009-2011
分離的布魯氏菌生化特性結(jié)果顯示,該菌能在流堇培養(yǎng)基(1∶5萬(wàn))和堿性復(fù)紅培養(yǎng)基(1∶5萬(wàn))上生長(zhǎng);不產(chǎn)生H2S;不利用L-阿拉伯糖、D-核糖;利用葡萄糖、木糖、半乳糖和赤蘚醇,其生化特性符合羊種布魯氏菌(B.melitensis)的生化特性。
利用A MOS-PCR對(duì)分離的布魯氏菌進(jìn)行種型鑒定,PCR電泳結(jié)果顯示在731 bp處出現(xiàn)擴(kuò)增條帶(圖2)。將PCR產(chǎn)物送上海英駿生物技術(shù)有限公司測(cè)序,測(cè)序結(jié)果表明為羊種布魯氏菌,將此菌命名為1105。
2.3 布魯氏菌毒力基因Vir B8的擴(kuò)增和序列比較
按鐘旗等建立的方法對(duì)布魯氏菌1105株提取的基因組DNA進(jìn)行Vir B8基因的PCR擴(kuò)增,瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示獲得720 bp的目的片段(圖3)。
對(duì)目的片段進(jìn)行回收、克隆和測(cè)序。將測(cè)序獲得的核苷酸序列與參考序列進(jìn)行比較,1105與羊種布魯氏菌16 M強(qiáng)毒株和羊種布魯氏菌5號(hào)疫苗(M5)株的同源性為100%;與其它種布魯氏菌的同源性在99.7%~99.9%之間(圖4)。羊種布魯氏菌
圖2 羊種布魯氏菌PCR鑒定結(jié)果M.DNA分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2;1.陰性;2.羊種布魯氏菌5號(hào)疫苗;3.1105菌株Fig.2 Brucella melitensis identification by PCR M:Mar ker 2;1:Negative control;2:Br ucell a melitensis vaccine No.5;3:Strain 1105
Vir B8核苷酸序列與其它種布魯氏菌核苷酸序列的差異是在第576位核苷酸處有一個(gè)變異(C→T),但是這一變異屬于同義突變,并未導(dǎo)致編碼氨基酸的改變。
廣西14個(gè)市2009-2011年的家畜布魯氏菌病監(jiān)測(cè)結(jié)果表明近3年廣西家畜布魯氏菌病血清陽(yáng)性率均在0.2%以下,仍然在穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)。廣西家畜布魯氏菌病防治取得顯著效果,主要是得到各級(jí)政府主管部門(mén)的重視和大力支持,將家畜布魯氏菌病防治工作納入工作范圍,做到家畜布魯氏菌病防治措施層層落實(shí),從上至下都有專(zhuān)人抓管;防治經(jīng)費(fèi)也年年落實(shí),使基層工作人員開(kāi)展防治工作獲得一定的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助,被撲殺病畜的畜主也得到一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。
2000年以前,因經(jīng)濟(jì)條件和養(yǎng)殖模式限制,廣西家畜養(yǎng)殖以養(yǎng)豬為主,牛和羊的飼養(yǎng)量較少,家畜布魯氏菌病主要是在豬流行,以豬種布魯氏菌生物3型常見(jiàn),牛和羊基本無(wú)疫情[3,10]。2000年以后,政府大力支持發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),廣西的畜牧業(yè)得到快速發(fā)展,不少農(nóng)戶(hù)將牛、羊養(yǎng)殖作為致富手段,但是他們對(duì)《中華人民共和國(guó)動(dòng)物防疫法》和《種畜禽管理?xiàng)l例》缺乏了解,沒(méi)有申報(bào)就盲目私自從外省購(gòu)買(mǎi)家畜,更未進(jìn)行布魯氏菌病的檢疫。2002年牛種布魯氏菌病疫情和2004年羊種布魯氏菌病疫情就是通過(guò)無(wú)序引種的方式引入廣西[11-12]。2010年檢出的9例布魯氏菌病抗體陽(yáng)性家畜也是畜主未經(jīng)畜牧行政主管部門(mén)許可,就私自從外省引回當(dāng)?shù)?。在監(jiān)測(cè)中,我們還發(fā)現(xiàn)農(nóng)戶(hù)引種渠道混亂,從多個(gè)地方引種并群的現(xiàn)象非常普遍,造成病源追溯的困難。因此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廣大農(nóng)戶(hù)宣傳家畜布魯氏菌病防治知識(shí),增強(qiáng)農(nóng)戶(hù)的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)。同時(shí)各縣、市動(dòng)物防疫機(jī)構(gòu)應(yīng)更加重視對(duì)動(dòng)物引種的管理和動(dòng)物流通環(huán)節(jié)的檢疫,指導(dǎo)農(nóng)戶(hù)合法地從家畜布魯氏菌病穩(wěn)定控制地區(qū)進(jìn)行引種。引種落地后對(duì)家畜進(jìn)行1個(gè)月的隔離檢疫,檢測(cè)合格后方可解除隔離。
2009年檢出的1例布魯氏菌病抗體陽(yáng)性豬來(lái)自家畜布魯氏菌病老疫區(qū),目前廣西部分家畜布魯氏菌病老疫區(qū)仍存在防疫條件差,疫源未能徹底清除的問(wèn)題;同時(shí)一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村級(jí)獸醫(yī)防治人員對(duì)家畜布魯氏菌病需要長(zhǎng)期和艱苦的工作才能控制的形勢(shì)認(rèn)識(shí)不足,個(gè)別人員沒(méi)有如實(shí)匯報(bào)種用家畜來(lái)源和養(yǎng)殖信息,或是沒(méi)能及時(shí)完成采樣檢測(cè)任務(wù)等,防治工作存在應(yīng)付和被動(dòng)現(xiàn)象。因此,應(yīng)定期在各縣、市舉辦家畜布魯氏菌病防治學(xué)習(xí)班,對(duì)基層獸醫(yī)防治人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高他們的防治水平。
繼續(xù)在廣西14個(gè)市實(shí)施家畜布魯氏菌病的監(jiān)測(cè)工作,著重對(duì)老疫區(qū)的豬以及各縣、市新引進(jìn)牛、羊的檢疫工作,準(zhǔn)確掌握疫情信息。根據(jù)農(nóng)村散養(yǎng)地區(qū)豬布魯氏菌病的主要傳播途徑為患病公豬這一特點(diǎn),在農(nóng)村散養(yǎng)地區(qū)推廣普及人工授精技術(shù),提高配種范圍和配種率,切斷豬布魯氏菌病的傳播途徑。
布魯氏菌IV分泌系統(tǒng)是布魯氏菌在細(xì)胞內(nèi)繁殖和形成持續(xù)性感染所必需的一個(gè)毒力因子,它由Vir B1-Vir B12共12個(gè)蛋白組成[13]。Vir B8是布魯氏菌IV型分泌系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵因子,屬于早期分泌蛋白,在抵抗細(xì)胞吞噬和細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸中起主要作用。研究證實(shí)Vir B8基因缺失的布魯氏菌變異株毒力較親本菌株弱,感染巨噬細(xì)胞的能力顯著降低[14-16]。我們對(duì)分離的羊種布魯氏菌 1105進(jìn)行Vir B8基因克隆和測(cè)序,序列比較顯示Vir B8基因在布魯氏菌種型間高度保守。鑒于Vir B8基因與細(xì)菌的侵襲力密切相關(guān)且在布魯氏菌種型間的高度保守,因此,對(duì)Vir B8基因的深入研究將為布魯氏菌疫苗的研制、早期診斷試劑的開(kāi)發(fā)提供線(xiàn)索。
[1]Chen PY.Veterinary epidemiology[M].5thedition.Beijing:China Agriculture Press,2006:135-141.(in Chinese)陳溥言.獸醫(yī)傳染病學(xué)[M].5版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006:135-141.
[2]Ko J,Splitter GA.Molecular host-pat hogen interaction in br ucellosis:current understanding and f ut ure approaches to vaccine develop ment for mice and hu mans[J].Clin Micr obiol Rev,2003,16(1):65-78.DOI:10.1128/CMR.16.1.65-78.2003
[3]Chen ZX,Liu Q,Zheng LF,etal.Prevention and control of swine br ucellosis in Guangxi[J].Chin J Vet Med,2002,38(8):26-28.(in Chinese)陳澤祥,劉棋,鄭列豐,等.廣西豬布魯氏菌病的防制[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2002,38(8):26-28.
[4]Chen ZX,Wu LJ,Xu LG,etal.Current sit uation and preventive treat ment of livest ock br ucellosis in Guangxi[J].Guangxi J Ani m Husbandr y Vet Med,2005,21(3):106-107.(in Chinese)陳澤祥,吳禮潔,許力干,等.廣西家畜布魯氏菌病現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].廣西畜牧獸醫(yī),2005,21(3):106-107.
[5]http://www.gxsti.net/.Co mprehensive research and application on the prevention and contr ol of livestock Br ucellosis in Guangxi 2008[EB/OL].htt p://www.gxsti.net.cn/gxsat/kjcg/cgdj/170786.sht ml.(in Chinese)廣西科技信息網(wǎng).廣西家畜布魯氏菌病綜合防治研究及應(yīng)用2008[EB/OL].http://www.gxsti.net.cn/gxsat/kjcg/cgdj/170786.sht ml.
[6]Chen ZX,Xu LG,Xuan XB,etal.A rapid detection met hod for pat hogen of br ucellosis[J].Guangxi Agr Sci,2009,40(7):915-918.(in Chinese)陳澤祥,許力干,禤雄標(biāo),等.布魯氏菌病病原快速檢測(cè)方法的建立[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,40(7):915-918.
[7]Buchanan RE,Gibbons NE.Ber gey’s manual of deter minative bacteriology[M].8thedition.Beijing:Science Press,1984:366-371.(in Chinese)RE.布坎南,NE吉本斯.伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)[M].8版.北京:科學(xué)出版社,1984:366-371.
[8]Zhong Q,F(xiàn)an WX,He QN,etal.Use of the abbreviated Br ucella A MOS PCR assay for the species identification of Br ucell a[J].Chin J Zoonoses,2007,23(7):683-686.(in Chinese)鐘旗,范偉興,何倩倪,等.用A MOS-PCR對(duì)布魯氏菌種型鑒定的研究[J].中國(guó)人獸共患病學(xué)報(bào),2007,23(7):683-686.
[9]Zhong Q,F(xiàn)an WX,Wu DL,etal.Establish ment of met hod to detect the vir ulence factor of Br ucell a,the Vir B8-PCR assay[J].Chin J Zoonoses,2008,24(1):50-54.(in Chinese)鐘旗,范偉興,吳冬玲,等.布魯氏菌Vir B8-PCR方法的建立[J].中國(guó)人獸共患病學(xué)報(bào),2008,24(1):50-54.
[10]Lu LQ,Song QW,Xiong Y,etal.Investigation of dair y co w’s t uberculosis and br ucellosis[J].Guangxi Agr Sc,1998,(2):83-84.(in Chinese)陸立權(quán),宋啟文,熊毅,等.廣西奶牛結(jié)核病和布魯氏菌病的調(diào)查[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),1998,(2):83-84.
[11]Xu LG,Chen ZX,Wu LJ,etal.Serological investigation of br ucellosis of far m cattle and beef cattle in Guangxi country[J].Guangxi J Ani m Husbandr y Vet Med,2007,23(5):203-204.(in Chinese)許力干,陳澤祥,吳禮潔,等.廣西農(nóng)村耕牛、肉牛布魯氏菌病血清學(xué)調(diào)查[J].廣西畜牧獸醫(yī),2007,23(5):203-204.
[12]Bai AB,Liang JX,Du J,etal.Serological investigation of goat br ucellosis in Guangxi[J].Guangxi J Ani m Husbandry Vet Med,2007,23(2):58-59.(in Chinese)白安斌,梁家幸,杜堅(jiān),等.廣西山羊布魯氏菌病血清學(xué)調(diào)查[J].廣西畜牧獸醫(yī),2007,23(2):58-59.
[13]O'Callaghan D,Cazevieille C,Allardet-Ser vent A,etal.A ho mologue of the Agrobacteriu m tu mef aciens Vir B and Bor detell a pertussis Ptl type IV secretion systems is essential for intracellular survival of Br ucell a suis[J].Mol Micr obiol,1999,33(6):1210-1220.DOI:10.1046/j.1365-2958.1999.01569.x
[14]Patey G,Qi Z,Bour g G,etal.Swapping of periplas mic domains bet ween Br ucella suis Vir B8 and a p SB102 Vir B8 ho mologue allo ws heter ologous co mple mentation[J].Infect Immun,2006,74(8):4945-4949.DOI:10.1128/IAI.00584-06
[15]den Hartigh AB,Rolán HG,de Jong MF,etal.Vir B3 to Vir B6 and Vir B8 to Vir B11,but not Vir B7,are essential for mediating persistence of Br ucell a in the reticuloendothelial system[J].J Bacteriol,2008,190(13):4427-4436.DOI:10.1128/JB.00406-08
[16]Zhong Q,He QN,F(xiàn)an WX,etal.Constr uction of Vir B8 deletion mutants of Br ucell a and detection of its infection and vir ulence[J].Chin J Ani m Vet Sci,2009,40(6):892-897.(in Chinese)鐘旗,何倩倪,范偉興,等.布魯氏菌Vir B8變異株的構(gòu)建及其感染力和毒力的測(cè)定[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2009,40(6):892-897.