李晓云,高玉红,2,路义鑫*
(1.东北农业大学动物医学学院,哈尔滨 150030;2.黑龙江畜牧兽医职业学院,黑龙江 双城 150111)
动物线虫病是危害动物健康的主要寄生虫病之一,给畜牧业带来巨大的经济损失。多拉菌素(Doramectin,DOR)是目前治疗和预防动物线虫效果最优秀的抗寄生虫药物之一。驱虫机制主要是引起虫体谷氨酸控制氯离子通道开放,使神经休止电位超级化,导致虫体神经传导受阻发生麻痹而驱虫[1]。目前,在兽医临床使用的多拉菌素制剂多为注射剂,由于注射给药需要一定的专业技能,且对局部有较强的刺激性,相对比较费时费力。基于此,本教研室自行配制了多拉菌素的透皮给药制剂—浇泼剂,此剂型具有操作简单,使用方便,对机体刺激性小等优点,且可避免口服给药可能发生的肝首过效应及胃肠灭活,降低个体差异,维持恒定的血药浓度,延长药物作用时间和增强疗效[2]。本试验通过多拉菌素浇泼剂对小鼠消化道线虫的药效学研究,阐明多拉菌素浇泼剂对小鼠线虫的驱杀效果及用药剂量,为多拉菌素浇泼剂的临床推广应用提供理论依据和实践基础。
1.1.1 实验药物
0.5%多拉菌素浇泼剂,本教研室自行配制。
1.1.2 试验动物
140只健康普通级成年昆明小鼠,体重28±2 g,雌雄各半,购自哈尔滨市某实验鼠类养殖场。
将140只小鼠随机分为4组,每组35只,分别为低、中、高剂量组(L、M、H组)及空白对照组(C组),用药剂量分别为2、5、15 mg·kg-1BW,空白对照组不给药,用药方式为一次性经皮给药。每组于用药后1、7、14、21、28、35和45 d分别剖杀5只,观察计数其肠道内虫体的数量。根据用药组与对照组虫体数量的差异,得出多拉菌素浇泼剂的驱虫效果。
小鼠肠道蠕虫检查方法按照国家标准进行[3]。首先将小鼠处死,然后打开胸腹腔,分别将胃、小肠、盲肠、结肠、直肠放入生理盐水中剪开,于36℃温箱中静置30 min,刮取肠壁黏膜,用反复洗涤沉淀法收集各种虫体并计数,对收集到的蠕虫按常规方法固定或透明,置于显微镜下进行虫体鉴定。
借助Excel和SAS软件进行数据处理,所得数据均以平均数±标准差(±S)表示,组间 t检验分析。
蠕虫学剖检发现,实验小鼠不同程度地感染有两种线虫,分别为隐匿管状线虫(Syphacia obvelata)和四翼无刺线虫(Aspiculuris tetraptera)。隐匿管状线虫颈翼膜窄小而平缓,口孔简单,虫体从口孔至体中央处体径逐渐增加,其食道球为圆形。雌虫长3.45~5.95 mm,阴门位置比较靠前,尾部长而细尖,卵为半椭圆形。雄虫长1.25~1.65 mm,尾部向腹面弯曲,有一细长的交合刺,有引器,雄虫体型极小,眼观如同短鼠毛。一般肉眼可以凭借体型区别雌虫与雄虫,做出初判(见图1)。四翼无刺线虫口孔两旁有明显的半椭圆形头泡,颈翼膜发达呈箭状,食道球为椭圆形,雌虫长2.85~3.75 mm,阴门位于虫体前约1/3处,尾部呈平缓圆锥状,虫卵为椭圆形。雄虫长1.95~3.55 mm,无交合刺和引器,尾向腹面弯曲,有宽尾翼(见图2)。
图1 隐匿管状线虫形态学观察Fig.1 Morphological observation of Syphacia obvelata
隐匿管状线虫检出部位主要为盲肠,四翼无刺线虫检出部位主要为大肠。对照组35只小鼠均检出隐匿管状线虫,感染率100%,感染强度12~328条·只-1,其中仅有5只检出四翼无刺线虫,感染率为14.3%,感染强度1~8条·只-1,可见隐匿管状线虫感染率和感染强度均比四翼无刺线虫高,隐匿管状线虫为昆明系小鼠线虫的优势种。
隐匿管状线虫和四翼无刺线虫均为鼠类易感的肠道寄生线虫,两种线虫在生活史中均无需中间宿主,主要通过虫卵经口感染。隐匿管状线虫有在肛周产卵的习性,虫卵产出6 h后即有感染力;四翼无刺线虫卵随粪便排至外界,27℃下6 d后发育到感染期。可见,隐匿管状线虫引起感染的机会更多一些,可能是通过动物间相互舔舐,或食入被虫卵污染的食物和水等使该虫在种群内快速传播。
用药后各组小鼠检获的线虫数量见表1及图3。
图2 四翼无刺线虫形态学观察Fig.2 Morphological observation of Aspiculuris tetraptera
表1 应用多拉菌素浇泼剂后各组小鼠检出线虫虫体数(±S,n=5)Table 1 Number of nematodes detected in mice of each group after drug application(±S,n=5)
表1 应用多拉菌素浇泼剂后各组小鼠检出线虫虫体数(±S,n=5)Table 1 Number of nematodes detected in mice of each group after drug application(±S,n=5)
注:L-低剂量组;M-中剂量组;H-高剂量组;C-空白组。小写字母不同为差异显著(P<0.05);大写字母不同为差异极显著(P<0.01);相同为无显著性差异(P>0.05)。Note∶L-Low-dose group;M-Middle-dose group;H-High-dose group;C-Control group.Different lowercase letters represent significant difference(P<0.05);different capital letters represent extremely significant difference(P<0.01);the same represent no significant difference(P>0.05).
组别G r o u p s L C 7 d 0 1 6 4.9 5±5.3 7 1 d 0 8 9.4 8±4.2 3 1 4 d 0 8 7.4 6±6.3 5 2 1 d 0 6 3.0 4±6.9 2 4 5 d 6 1.6 4±8.4 3 B b d 1 1 3.4 3±1 3.9 7 A a 3 5 d 4 6.3 5±9.8 2 B b d 1 2 2.4 6±1 2.9 6 A a 2 8 d 1 3.5 9±2.3 2 9 7.3 5±6.5 8 M 0 0 0 0 4 2.4 4±5.2 3 B b c 1 8.2 9±6.1 3 B b c 0 H 0 0 0 0 0 2 6.4 3±8.5 4 B b c 3 7.2 7±5.6 2 B b c
图3 多拉菌素浇泼剂对小鼠消化道线虫驱虫效果Fig.3 Insecticidal effect of doramectin pour-on on gastrointestinal nematodes in mice
多拉菌素浇泼剂一次给药驱虫,对隐匿管状线虫和四翼无刺线虫驱除效果明显,用药后1 d,低、中、高各剂量组虫体即被100%驱除,可见驱虫效果是明显快速的。同时可知,多拉菌素浇泼剂对这两种线虫的未成熟虫体(童虫)也有驱除作用,在此期间,剖检的肠道中未见童虫阶段的虫体。可见多拉菌素浇泼剂能有效驱除小鼠体内线虫。
依据小鼠再感染寄生虫的时间,可确定在小鼠体内的残效期。低、中、高剂量组虫体被完全驱除的药效持续时间分别超过21、28和28 d,这期间各剂量用药组小鼠体内检测不到线虫。低剂量组小鼠于给药后第28天后出现虫体,中、高剂量组小鼠第35天后出现虫体,可见多拉菌素浇泼剂预防寄生虫再感染的有效时间较长。对第35天和第45天两个时间点检出的线虫数量进行方差分析发现,低、中、高剂量组检出的线虫数量均极显著低于对照组(P<0.01),中、高剂量组显著低于低剂量组(P<0.05),但中、高剂量组之间无明显差异(P>0.05)。由试验结果可推测适宜剂量的多拉菌素浇泼剂在治疗小鼠线虫时,在其体内维持有效的药物浓度时间至少为28 d。因中、高剂量组检测到的线虫数量差异无显著性(P>0.05),提示多拉菌素浇泼剂驱杀小鼠线虫时的最佳用药剂量是5 mg·kg-1·BW-1。
药效持续期后小鼠重新感染线虫,隐匿管状线虫出现较早,数量较多,四翼无刺线虫出现较晚,数量相对较少,与对照组剖检虫体数量一致,说明昆明小鼠自然感染线虫以隐匿管状线虫占优势;同一只鼠体内既有成虫又有童虫,童虫大小不一,表明是不同批次反复感染的。可见昆明小鼠对两种线虫不但是易感的而且对再感染可能缺乏有效的抵抗力,提示多拉菌素浇泼剂在实际应用时一定要及时进行二次或多次给药,防止反复感染以彻底驱虫。
国内上市的多拉菌素剂型只有注射剂,商品名为“通灭”,因剂型单一价格较高目前只有在大型的种用畜禽场应用。随着集约化养殖业的发展,对动物医学用药的简便、高效、安全以及减少应激等提出了较高的要求。浇泼剂是药物通过皮肤吸收的一种给药新剂型,药物应用于皮肤上后,穿过角质层,使药物以恒定或接近恒定的速度透过皮肤,进入血液循环而发挥全身治疗作用的剂型,作用时间长,用药顺应性好,其研究一直备受关注。传统的兽医口服和注射给药对家禽,特别是幼畜,造成的应激较大,透皮给药恰恰可以克服这方面的不足,现已有商品化的伊维菌素浇泼剂供应。目前有关多拉菌素浇泼剂的报道不多,国外的研究表明,多拉菌素浇泼剂应用于动物体内外寄生虫病的预防和治疗效果显著[4-5],和伊维菌素浇泼剂相比,多拉菌素浇泼剂血药浓度高,持续时间长[6]。
实验动物感染寄生虫,不仅影响动物自身健康,干扰实验结果,还可引起人兽共患疾病,威胁人类健康。动物体内外寄生虫感染情况与饲养环境因素及个体反应性差异有关[7]。在发达国家,实验动物繁育和管理水平较高,寄生虫已接近消灭水平,我国实验动物事业起步较晚,直到2002年才取消普通级大小鼠。普通级小鼠饲养于开放环境,肠道蠕虫感染率很高,隐匿管状线虫、四翼无刺线虫和短膜壳绦虫为主要虫种,其中线虫的感染更为普遍和严重[8-10]。本试验中,对照组小鼠100%感染线虫,感染强度12~328条·只-1,表明昆明小鼠感染线虫情况较为严重,这可能与所选取动物均为普通级,饲养在开放系统中有关。经蠕虫学剖检共发现2种线虫,分别为隐匿管状线虫和四翼无刺线虫,其中隐匿管状线虫感染率和感染强度均比四翼无刺线虫高,与文献报道的情况一致[10],可见实验小鼠感染的线虫主要为隐匿管状线虫,该寄生虫生活史属直接型(即不需要中间宿主),鼠主要通过食入混在食物和垫料中的虫卵而感染,一旦被感染很难彻底驱除,需重建鼠群。有些清洁级实验小鼠中也检出了隐匿管状线虫[11],可能与饲料、垫料灭菌不彻底,导致虫卵进入动物体内有关。
多拉菌素浇泼剂用于小鼠给药剂量的确定。首先根据动物的标准体重及不同种属动物的体形系数,得出多拉菌素注射剂用于小鼠的剂量,然后根据多拉菌素浇泼剂和多拉菌素注射剂的给药剂量关系[9],可知多拉菌素浇泼剂用于小鼠的剂量为5 mg·kg-1BW。在此基础上,本试验设低、中、高剂量组,用药剂量分别为2、5、15 mg·kg-1BW,剂量间梯度系数为2.5~3,通过驱虫试验,摸索出最适剂量。多拉菌素浇泼剂驱杀小鼠体内线虫时,低剂量组小鼠于给药后第28天可检出线虫,中剂量和高剂量组在第35天检出线虫。可见多拉菌素浇泼剂驱杀小鼠体内线虫,残效期较长,效果明显,其中中、高剂量组药物效果最为显著,药物残效期均达28 d以上。抗寄生虫药物的疗效取决于药物在寄生虫寄生部位的药物浓度和维持有效浓度的时间,而这些因素与药物在动物体内的动力学特征密切相关[6]。根据以上试验结果推测适合剂量的多拉菌素在小鼠体内维持有效的药物浓度时间大约是35 d。
对第35天和第45天两个时间点检出线虫数量进行方差分析发现,低、中、高剂量组检出的线虫数均极显著低于空白对照组(P<0.01),中、高剂量组均显著低于低剂量组(P<0.05),而中、高剂量组之间无明显差异(P>0.05)。可见多拉菌素浇泼剂中、高剂量组药物效果最为显著,驱杀小鼠体内线虫的药物残效期均超过28 d,据此,推荐剂量为中剂量组即5 mg·kg-1BW。从各试验组药效维持时间来看,要彻底驱虫净化种群,必须按药物的周期连续用药。多拉菌素浇泼剂效果确实,但却不像注射剂要求专业人员操作,该剂型操作简单,使用方便,更适合在广大农村基层推广使用。
消化道线虫对畜牧养殖业危害十分严重,畜禽感染线虫后,往往生长发育受阻,增重缓慢,饲料报酬率降低,给养殖业造成严重的经济损失。消化道线虫感染率和感染强度均较高,原因之一是驱虫不彻底,驱虫间隔时间过长[10]。因而选择高效低毒、使用方便的药剂来防治,成了普遍关心的问题。多拉菌素用于驱杀畜禽体内外寄生虫,目前国内报道的剂型只有注射剂,从本试验多拉菌素浇泼剂一次用药即彻底驱除净化小鼠消化道线虫的角度来讲是可取的,因此多拉菌素浇泼剂的研制及在临床的推广使用有着广阔的前景和重大的实际意义。
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