家畜布魯氏菌病的綜合防控措施及疫苗研究進(jìn)展

穆國冬，薛智洋，陸 彪，呼延含蓉，張忠湛，盧松巖，林 翰，計(jì) 越*

1.吉林省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，吉林長(zhǎng)春 130062；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118；3.公主嶺市龍山滿族鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心，吉林公主嶺 136111；4.輝南縣金川畜牧獸醫(yī)站，吉林輝南 135100

布魯氏菌病是由布氏桿菌屬的多種病原感染引起的一種人畜共患細(xì)菌性傳染病。布氏桿菌具有宿主范圍廣、對(duì)環(huán)境抵抗力較強(qiáng)、感染呈隱形或慢性經(jīng)過等特點(diǎn)，導(dǎo)致該病在全球范圍內(nèi)廣泛流行。目前已知的布氏桿菌的易感動(dòng)物包括60多種家畜和野生動(dòng)物，其中牛、羊、鹿、豬等動(dòng)物較為易感。動(dòng)物感染布氏桿菌后，母畜表現(xiàn)為產(chǎn)奶量下降，公畜表現(xiàn)出睪丸炎、附睪炎、睪丸膿腫等癥狀，并通過乳汁、精液排菌；孕畜可出現(xiàn)流產(chǎn)、死胎、胎衣不下等癥狀，病原大量存在于流產(chǎn)物中并長(zhǎng)期存活，并具備強(qiáng)烈的傳染性。布氏桿菌病是重要的人畜共患病，人感染后在急性期出現(xiàn)波浪熱、肌肉疼痛和虛弱等癥狀；一部分患者會(huì)轉(zhuǎn)為慢性，表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)熱、關(guān)節(jié)疼痛、疲勞，以及關(guān)節(jié)炎等，不及時(shí)治療還可出現(xiàn)心內(nèi)膜炎、生殖系統(tǒng)疾病等更嚴(yán)重的后果。布氏桿菌作為一種胞內(nèi)寄生菌，患者需要長(zhǎng)期用藥，甚至不能徹底治愈，給個(gè)人和家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。由于布魯氏菌病很少人間傳播，防控的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在畜群的疫病控制和凈化上。

1 布氏桿菌的病原學(xué)和致病機(jī)制

布氏桿菌屬革蘭陰性需氧桿菌，抗酸染色陽性，電鏡下為單個(gè)生長(zhǎng)的短小球桿菌，胞內(nèi)寄生，無芽孢和鞭毛、光滑型菌株存在微莢膜。布氏桿菌的生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求較高，初次需要在二氧化碳環(huán)境下培養(yǎng)且生長(zhǎng)緩慢。根據(jù)宿主特異性的不同，目前已分離出12個(gè)種。

布氏桿菌不具備經(jīng)典的質(zhì)粒、毒力島結(jié)構(gòu)等毒力因子，也不分泌外毒素。布氏桿菌的致病性主要依賴其強(qiáng)大的對(duì)宿主細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的適應(yīng)力。作為兼性胞內(nèi)寄生菌，布氏桿菌可在巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞等吞噬細(xì)胞中生長(zhǎng)繁殖。具相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，布氏桿菌的IV型分泌系統(tǒng)（T4SS）、密度感應(yīng)系統(tǒng)（QS）、雙組分系統(tǒng)（TCS）、環(huán)-β-1、2-葡聚糖等結(jié)構(gòu)可在巨噬細(xì)胞中的黏附、侵襲、定植和傳播過程中發(fā)揮重要作用。

布氏桿菌侵入機(jī)體后，可通過多種機(jī)制逃避巨噬細(xì)胞的殺傷并在其中復(fù)制繁殖。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的布氏桿菌達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞死亡并將其釋放至血液中，并隨血流到達(dá)肝臟、脾臟、生殖系統(tǒng)等靶器官。布氏桿菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素、透明質(zhì)酸酶等致熱源可引發(fā)毒血癥，造成宿主機(jī)體發(fā)熱。當(dāng)布氏桿菌侵入靶器官細(xì)胞時(shí)，不分泌內(nèi)毒素、透明質(zhì)酸酶等致熱源，此時(shí)宿主機(jī)體不表現(xiàn)發(fā)熱癥狀；而當(dāng)布氏桿菌從靶器官細(xì)胞釋放進(jìn)入血液時(shí)，分泌內(nèi)毒素、透明質(zhì)酸酶等致熱源，宿主機(jī)體表現(xiàn)發(fā)熱癥狀，如此循環(huán)導(dǎo)致宿主表現(xiàn)出“波浪熱”的熱型。

在布魯氏菌病的急性期，菌血癥和毒血癥起主導(dǎo)作用；當(dāng)疾病轉(zhuǎn)入慢性期，布氏桿菌及其產(chǎn)物反復(fù)刺激致敏T細(xì)胞，使其分泌淋巴因子而導(dǎo)致了靶細(xì)胞產(chǎn)生損傷。所以目前認(rèn)為，布魯氏菌病是一種感染-變態(tài)反應(yīng)性疾病。

2 布魯氏菌病的流行病學(xué)

布魯氏菌病是一種世界性流行傳染病，目前除英國、日本等14個(gè)國家報(bào)告徹底消滅布魯氏菌病外，其他170多個(gè)國家均有該病流行。病畜的體液分泌物、流產(chǎn)物污染是布魯氏菌病的主要傳染源。人類感染布魯氏菌病呈現(xiàn)出較強(qiáng)的職業(yè)相關(guān)性，從事家畜養(yǎng)殖的人群較為易感，主要是通過皮膚傷口、黏膜等接觸感染。近年來多有未直接接觸家畜的人群感染該病的報(bào)道，表明布魯氏菌病已開始由單純的職業(yè)性接觸傳播轉(zhuǎn)為食源性感染，可通過未煮熟的肉制品、奶制品等食物傳播給人類。

3 布魯氏菌病的診斷

目前，布魯氏菌病的診斷檢測(cè)主要有病原學(xué)診斷、血清學(xué)診斷和分子生物學(xué)診斷三種方法，其中病原學(xué)診斷是布魯氏菌病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但細(xì)菌分離對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全及人員要求較高，存在潛在的實(shí)驗(yàn)室暴露風(fēng)險(xiǎn)，耗時(shí)長(zhǎng)且檢出率偏低；血清學(xué)方法便于操作，靈敏性高，是目前布魯氏菌病診斷的主要方法，缺點(diǎn)是假陽性率較高；分子生物學(xué)方法主要用于布氏桿菌的種屬鑒定。

3.1 病原分離鑒定

將臨床樣品或病料接種至基礎(chǔ)或選擇性培養(yǎng)基，如果病料含菌少或者被污染，可劃痕或腹腔接種小鼠，7 d后取脾接種。布氏桿菌初次培養(yǎng)耗時(shí)較長(zhǎng)，至少需要培養(yǎng)7 d，一般3～4 d可見菌落的形成?？赏ㄟ^菌落形態(tài)、染色特性、生化反應(yīng)、抑制試驗(yàn)等進(jìn)行鑒定。

3.2 血清學(xué)檢測(cè)

血清學(xué)檢測(cè)是布魯氏菌病最常用、最便捷的檢測(cè)方法?；⒓t平板凝集試驗(yàn)簡(jiǎn)單、快速，但特異性較低，適合于初篩，在做布病診斷時(shí)需要結(jié)合其他試驗(yàn)結(jié)果輔助診斷；補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)操作相對(duì)復(fù)雜，耗時(shí)較長(zhǎng)，但特異性高，不適合大量樣品的快速檢測(cè)，常常作為虎紅平板凝集試驗(yàn)陽性樣品的確診手段；ELISA方法特異性和重復(fù)性較高，操作簡(jiǎn)便，常常用于大批量樣品的檢測(cè)和確診；沒有條件進(jìn)行ELISA檢測(cè)的也可采用全乳環(huán)狀沉淀反應(yīng)來代替，但該方法易出現(xiàn)假陽性反應(yīng)，不適合小型農(nóng)場(chǎng)。

3.3 分子生物學(xué)方法

分子生物學(xué)方法被廣泛應(yīng)用于布氏桿菌屬的檢測(cè)和鑒定。布氏桿菌屬各成員DNA同源性很高，多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）、限制性核酸內(nèi)切酶多態(tài)性（RFLP）和Southern blot等方法均可在一定程度上區(qū)分各菌種。

4 布魯氏菌病的防制措施

布魯氏菌病的流行與分布具有地域相關(guān)性，按照不同地區(qū)布病疫情發(fā)生情況劃定為清潔地區(qū)、受威脅地區(qū)和疫區(qū)。

清潔地區(qū)畜群應(yīng)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理和相關(guān)生物安全措施，應(yīng)以自繁自養(yǎng)為主；從外地引進(jìn)畜群應(yīng)隔離觀察不少于45 d，并在隔離期間開展一次全群布魯氏菌血清和病原檢測(cè)，隔離期滿并且布魯氏菌檢測(cè)合格后方可混群飼養(yǎng)；對(duì)引進(jìn)的冷凍精液也應(yīng)該在布魯氏菌病原檢測(cè)陰性后方可使用。

受威脅地區(qū)除采取上述措施外，還應(yīng)該與疫區(qū)劃開場(chǎng)地，強(qiáng)化檢疫，對(duì)疑似病畜進(jìn)行隔離飼養(yǎng)。

疫區(qū)應(yīng)執(zhí)行全面、連續(xù)的檢疫、檢測(cè)措施，每年至少開展兩次，也可依據(jù)實(shí)際情況接種疫苗。陽性病畜應(yīng)及時(shí)撲殺淘汰并做無害化處理。

我國布魯氏菌病凈化工作仍存在較多困難，主要原因是布魯氏菌病易感動(dòng)物價(jià)值相對(duì)較高，撲殺措施難以開展。布魯氏菌病流行地區(qū)大多是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，檢疫和疫苗免疫普及率不高，養(yǎng)殖戶防控意識(shí)不強(qiáng)。頻繁的異地調(diào)運(yùn)，也是布病發(fā)生流行的重要原因之一。另外，現(xiàn)有的檢測(cè)方法和手段，無法區(qū)分免疫抗體和感染抗體，也是當(dāng)前布魯氏菌病防控中較為棘手的問題。

5 布魯氏菌病疫苗研究進(jìn)展

由于布氏桿菌沒有特效抗菌藥物，從避免耐藥菌株產(chǎn)生的考慮，動(dòng)物布魯氏菌病一般不做治療，發(fā)現(xiàn)后以捕殺和無害化處理為主。因此，疫苗免疫是當(dāng)前防控布魯氏菌病最有效的手段之一。布氏桿菌疫苗以牛種S19和RB51疫苗、羊種Rev1和M5疫苗以及豬種S2疫苗為主，這些疫苗株在布病防控中發(fā)揮了重要作用。

布氏桿菌滅活疫苗主要有牛種45/20株和羊種H38株滅活佐劑疫苗，這些疫苗不具備毒力返強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人畜較為安全；但缺點(diǎn)是免疫劑量大，保護(hù)期短，在血清學(xué)上無法與自然感染相區(qū)別。

1996年，由于S19誘導(dǎo)產(chǎn)生LPS抗體的問題，美國應(yīng)用流產(chǎn)布氏桿菌株RB51取代了S19株。由于RB51不能誘導(dǎo)抗LPS抗體反應(yīng)，因此常規(guī)血清學(xué)試驗(yàn)?zāi)軌蛴糜谠\斷牛的布魯氏菌病。但RB51疫苗無法保護(hù)牛只不會(huì)被豬布氏桿菌的感染，且RB51對(duì)人類仍然具有傳染性，可導(dǎo)致布魯氏菌病感染。

山羊的REV-1株免疫可產(chǎn)生強(qiáng)大免疫力，并且會(huì)維持2年以上，沒有排毒風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)也不會(huì)干擾血清學(xué)試驗(yàn)。大量實(shí)驗(yàn)證明，REV-1對(duì)山羊和綿羊自然感染的布魯氏菌相當(dāng)有效，但REV-1對(duì)懷孕的山羊并不安全。在經(jīng)皮下或結(jié)膜免疫后，均可以在母羊的陰道分泌物中分離到REV-1株。哺乳期山羊接種REV-1疫苗后，羊奶中可檢測(cè)到疫苗毒，并能保持比S19株更強(qiáng)的毒力。

哈爾濱獸醫(yī)研究所于1962年將馬耳他布氏桿菌強(qiáng)毒株M28連續(xù)致弱培養(yǎng)，得到了馬耳他布氏桿菌活疫苗M5株?？山?jīng)氣霧免疫獲得最佳免疫效果，但其毒力較強(qiáng)，易導(dǎo)致孕母羊流產(chǎn)。近年來，M5株毒力返強(qiáng)趨勢(shì)明顯，已逐步停止使用。

豬布氏桿菌活疫苗株S2雖然具有微莢膜，而毒性卻顯著低于野生型豬布氏桿菌。該疫苗在我國使用已經(jīng)超過40年，可通過飲水免疫獲得免疫效果，但長(zhǎng)期免疫效力不及S19和REV2。

由于滅活苗和弱毒疫苗存在的諸多問題，科研人員一直在尋找一種無毒、高效且能夠長(zhǎng)期保護(hù)的疫苗，基因工程疫苗是最有潛力的候選疫苗。P39蛋白基因是公認(rèn)的DNA疫苗，可以誘導(dǎo)長(zhǎng)期的免疫記憶，但保護(hù)力與S19尚有差距。目前，基因缺失疫苗的構(gòu)建取得了一定成果，菌株技術(shù)手段成熟，遺傳背景清楚，保護(hù)效果好，并且可以人工添加分子標(biāo)記以區(qū)分感染抗體和免疫抗體，應(yīng)用前景較好。

6 總結(jié)

布魯氏菌病是長(zhǎng)期危害我國畜牧業(yè)發(fā)展和人類健康的人畜共患傳染病，已成為嚴(yán)峻的公共衛(wèi)生問題?，F(xiàn)在對(duì)布氏桿菌致病的分子機(jī)制尚不十分清楚，也缺乏特效藥物治療，疫病凈化將是該病今后預(yù)防與控制的重要途徑和手段。目前，疫病凈化已經(jīng)逐漸被相關(guān)主管部門和從業(yè)者所認(rèn)識(shí)，但仍缺乏相應(yīng)的政策引導(dǎo)和資金投入。吉

參考文獻(xiàn)：略