牛结核病的传播与控制

张喜悦，孙明军，范伟兴

（中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 366032）

牛结核病的传播与控制

张喜悦，孙明军，范伟兴

（中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 366032）

牛结核病是由牛分枝杆菌引起的一种慢性细菌性人兽共患病。牛分枝杆菌可在相同或不同的物种之间、动物到人之间自然传播，但在人与动物之间或人与人之间的自然传播则较为罕见。牛结核病从牛到牛传播的主要途径是通过呼吸道传播，封闭条件下同圈传播的效率远高于开放条件下的传播效率。人感染牛结核病的风险主要存在于饲养员、兽医等职业人群中。对于普通大众来说，主要风险是食用未经巴氏消毒的生乳及乳制品。本文分析了该病的几种主要防控手段，包括牛奶巴氏消毒、检疫和扑杀阳性牛、发挥公共卫生部门的作用等，以期为我国牛结核病的防控提供参考。

牛结核病；牛分枝杆菌；人兽共患病；传播

1 牛结核病的定义

世界动物卫生组织（OIE）《陆生动物诊断与疫苗手册》中的牛结核病定义是由牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis）引起的一种慢性细菌性人兽共患病[1]。按照该定义，牛感染牛分枝杆菌引发的疾病为牛结核病，人感染牛分枝杆菌引发的疾病应称为人的牛结核病，人们常将其统称为人兽共患结核病[2]（本文同时应用人的牛结核病和人兽共患结核病2个概念）。牛感染人分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，也称结核分枝杆菌）则不应称为牛结核病。通俗的说法中，常将牛感染结核分枝杆菌群（Mycobacterium tuberculosiscomplex，包含牛分枝杆菌和人分枝杆菌等）引发的疾病统称为牛结核病。无论如何，牛结核病的确诊应以分离到牛分枝杆菌作为最终的金标准。

2 牛分枝杆菌从牛到牛的传播

2.1 牛分枝杆菌的排出

牛分枝杆菌主要经呼吸道途径排出[3]。大多数患病牛是从发生病变时开始分泌病菌的。在发达国家，相对于通过牛奶、尿和粪便等消化道途径的传播，呼吸道病变更为常见[4]。用104个菌落形成单位（CFU）的牛分枝杆菌鼻腔接种，感染10~60 d后，病原菌开始从鼻粘液中持续排出，之后转为间歇性排出，持续6~25周。回归分析表明，1个牛分枝杆菌引起感染的潜伏期为87 d（SD±7.1）。

2.2 经污染环境的传播

动物排出的牛分枝杆菌可直接或间接污染环境。牛分枝杆菌可在牛尸体中存活178 d。其在环境中的存活率主要受阳光照射的影响。当温度为12~24℃时，其生存时间从18 d到332 d不等。在背光的土壤中，牛分枝杆菌与粪便、血液和尿液混合，可以存活700 d。但在田间，很少能从污染的土壤或牧场中分离到牛分枝杆菌，这提示环境污染对于牛分枝杆菌感染所起的作用可忽略不计[5]。有学者认为，在结核病从獾到牛的传播中，环境污染起到至关重要的作用[6]。尘埃和干痰对人结核病的传播非常重要，提示应进一步加强环境污染导致结核病传播的研究。

2.3 自然感染途径

牛感染牛分枝杆菌的途径有多种，呼吸道传播是最主要的传播途径。牛结核病病变主要发生在呼吸道。鼻内和气管内滴注后的试验性感染和自然接触导致的感染，也均证明呼吸道传播是高效传播途径的观点。消化道传播是牛分枝杆菌第二常见的传播途径。犊牛可通过脐带发生先天性感染，也可通过泌乳发生垂直传播感染；生殖器传播可发生在生殖器结核和配种过程中，但这些途径的传播均较为罕见。

2.4 感染剂量[3]

有学者认为，6个或更少的病原体即可造成呼吸道感染。使用兔子的动物实验证实，含有散在结核杆菌的气溶胶比含有集群或块状结核杆菌的气溶胶更容易致病。吸入3个分散的活菌即可建立单个肺部病变。结核结节形成的平均数大致与吸入的结核杆菌集群数相同。非雾化条件下，对小牛以106CFU的剂量鼻内接种，可使其发生结核病变并致死；以104CFU的剂量接种，可成功感染；以92 CFU的剂量接种，则不致病。豚鼠感染试验证明，通过灰尘/干痰传播比通过液滴传播更有效。相对于病原菌的数量，液滴大小对于肺结核的感染更为重要。精细气雾剂悬浮液比粗糙气雾剂悬浮液更有效。有人推测颗粒必须足够小，才能成为感染颗粒，因为只有直径为5 µm或更小的颗粒才可以到达肺泡并建立感染。而牛的消化道感染，则需要大量的牛分枝杆菌。

2.5 试验性传播[3]

严重污染牛分枝杆菌的牧场，在试验中未能成功传播结核病。经粪便持续排出病菌的3头小牛，在面积为816 m2的牧场上放牧3周，停止放牧1周后，取另外2批，每批各3头试验性健康小牛，在此牧场上连续放牧3周。扑杀健康小牛，未发现结核病变，可见污染的环境对于牛分枝杆菌从牛到牛传播的作用并不显著。

试验感染牛在同圈接触时可高效传播牛结核病。封闭条件下，42个无结核牛场的56头牛，参加了为期4 d的农业展览，80 d后51头牛转为阳性，屠宰时47头中有46头存在肺结核病变。户外条件下，与22头结核病阳性牛（其中21头为牛分枝杆菌培养阳性）接触125~257 d后，并未发生感染。该试验证实，户外条件下，牛结核病的传播速度远远低于封闭条件下的传播速度。

3 牛分枝杆菌在牛和人之间的传播

3.1 牛结核病对人的危害

在发达国家，牛分枝杆菌引发的结核病占所有人结核病的比例约为0.5%~7.2%[7-8]。但在发展中国家，人兽共患结核病仍然是一个严重的公共卫生问题[9-10]。由于能够分离和鉴别牛分枝杆菌实验室的数量有限，人们并不清楚人兽共患结核病在大多数发展中国家的感染程度，唯一可以确定的是其严重性远远高于发达国家。

3.2 人兽共患结核病的传染源

与结核分枝杆菌相比，牛分枝杆菌具有更广泛的宿主范围。大多数家畜和野生哺乳动物均可自然感染牛分枝杆菌。在没有其他物种的参与下，牛分枝杆菌仅在少数所谓的“维持”或“水库”宿主物种中代代相传。而牛是牛分枝杆菌的自然宿主，是其他动物和人感染源的主要宿主。此外，在英国和爱尔兰，獾也是牛分枝杆菌的维持宿主，并且是牛的感染来源。一些学者甚至认为，獾的主要是疾病就是牛结核病，其不断排出病原感染其他物种，而牛只是作为常见的易感动物，充当了獾的牛结核病的哨兵动物。其他家养动物中，圈养（养殖）鹿和山羊可以作为牛分枝杆菌的维持宿主。野生动物中，新西兰的刷尾负鼠和白鼬、非洲的羚羊和其他牛科动物、加拿大部分地区的北美野牛、美国密歇根州的白尾鹿等，也都是牛分枝杆菌的维持宿主[11]。

除牛外，其他动物也可偶尔作为人的牛结核病传染源。患结核病的鹿是饲养员、兽医、屠宰场工人、检疫员、猎人和经销商的潜在感染源。尽管部分地区鹿的牛结核病流行非常严重，但结核病从鹿传播到人的报道非常少。獾在理论上可将结核病传播给人，但人与獾之间的反复接触非常少，绝大多数人群的感染风险非常低，迄今为止尚未见到有确诊病例的报道。

牛结核病在马和羊中较少见到。另一方面，猪、山羊、狗、猫、骆驼和养殖的野猪均可以作为其他动物和人的牛结核病传染源[12]。2004年，在英国的38例猫结核病病例和3例犬结核病中，确诊了6例猫的牛结核病和1例犬的牛结核病[2]。对狗和猫的开放性结核病进行治疗而不扑杀，很可能造成人感染结核病。骆驼也可感染牛分枝杆菌，但尚未见传播到人的病例。山羊对牛分枝杆菌非常敏感，并且可发展为肺结核和结核性乳腺炎，在乳汁中排出病原。在西班牙曾有接触结核羊导致人感染牛分枝杆菌的报道。1999—2001年，德国报告的所有人兽共患结核病例的三分之一是由山羊的牛结核病引起的。

3.3 牛结核病从牛到人的传播

牛分枝杆菌可通过摄入、气溶胶吸入或损伤的皮肤和粘膜直接接触而感染人。人兽共患结核的感染率与消化道（牛奶或肉类）、呼吸道（空气传播）和皮肤/粘膜的传播相关，取决于牛结核病控制计划、食品安全措施和受威胁的人群规模等条件。在发达国家，牛奶巴氏杀菌是普遍的或强制性的，因此尽管牛结核病的发病率较高，但对城市居民已经不再构成威胁。但畜牧业工人和农村居民仍可能消费生牛奶或奶制品，并暴露于结核病牛的气溶胶环境下，是感染牛结核病的高危人群。不管感染途径如何，牛分枝杆菌对人类的精确感染剂量仍不明确。据估计通过呼吸道途径需要的剂量是数十至数百个病菌，而通过消化道途径则需数百万个病菌。

3.3.1 呼吸道传播。牛分枝杆菌从牛到牛传播的最常见的途径是呼吸道途径，因此，与牛分枝杆菌传染源紧密接触的人们，如农场主、饲养员、兽医、检疫员、屠宰场工人、猎人、野生动物和动物园主人、结核病诊断和研究人员等，存在通过呼吸道途径感染的风险。一些报道也支持人兽共患结核病是一种职业性人兽共患病的观点，且气溶胶感染是人类感染的主要途径。相应的，这些职业人员感染人兽共患结核病的报道也非常多，相关职业人员需进一步提高警惕性。

3.3.2 消化道传播。（1）牛奶和乳制品的消化道传播。历史上，在强制执行乳制品巴氏消毒前，发达国家未经杀菌的结核病牛奶是人类感染的主要传染源。在牛结核病流行地区和根除计划不完整或不存在的发展中国家，未经杀菌的奶和乳制品仍然是传播的主要媒介[13]。乳房结核是生乳和乳制品污染的危险源头。1头结核性乳腺炎奶牛排出的细菌足以使由100头奶牛收集的大桶奶具有感染性。分枝杆菌可以在未经巴氏消毒的成品奶酪中存活。病菌如果存在于生牛奶中，用其制成的奶酪等乳制品则可能具有感染性。（2）肉和肉类产品的消化道传播。理论上，食用未煮熟的结核病牛的生肉和肉制品可以导致人感染结核病，但人们食用患病动物的肉导致感染牛结核病的证据并不确凿。历史上许多国家并未将肉类消费导致牛结核病的传播视为公共卫生风险。牛分枝杆菌生长缓慢，而生肉的保质期短且存储温度低，存在于肉上的病菌是很难繁殖的。牛分枝杆菌对热相对敏感，结核阳性牛的肉中，任何残留的污染在经过烹饪时均能够去除。此外，经消化道摄入是一种效率很低的传播途径。它需要数以千计的活菌才能够成功感染，这种剂量在肉中很难发现。

3.3.3 皮肤/粘膜传播。过去，皮肤或粘膜传播是挤奶工人局部皮肤、淋巴结病变、耳炎和结膜炎的零星来源，也经常见于处理结核病变导致皮肤受损的兽医身上。但近年来这种传播途径在发达国家已极为罕见。

3.4 牛结核病从人到人的传播

人感染牛结核病后也可作为牛分枝杆菌的放大器宿主，是紧密接触人和动物结核病的潜在传染源。早期医学文献中，有少量的独立于动物传染源的疑似牛结核病从人到人传播的报道，但大多数学者都认为这只是偶发事件，不具有流行病学意义。然而，法国、意大利、西班牙和美国加利福尼亚州的报道认为，人类免疫缺陷病毒（HIV）阳性患者感染牛结核病后，更易发展为活动性结核病并感染其紧密接触者，导致牛结核病的院内传播。许多学者警告说，部分发展中国家大多数人口与结核病牛紧密接触，加上艾滋病的流行，会给当地造成巨大的威胁。在这些国家，结核病已经是艾滋病毒感染者最常见的机会性疾病和死亡原因。1999年，英国学者从细菌学角度证实了牛结核病在农场两个兄弟姐妹之间的传播。流行病学调查证实，其中1个病例长期接触结核病牛而感染，并将牛结核病传染给了第2个家庭成员[14]。

3.5 牛结核病从人到牛的传播

尽管医学文献中的病例很少，但已经出现牛分枝杆菌和人分枝杆菌从人到牛传播的报道。从人到牛的传播，通常是由农场主的肺结核病或生殖泌尿系统结核病引起的。与更普遍的结核病牛传染源相比，病人的传染源作用可能是微不足道的。曾有几个农场主、农场工人和动物园管理员感染人分枝杆菌后导致动物感染的报道，尽管其可引发临时性的结核菌素敏感性，但人分枝杆菌仅能引起牛轻度的、非进行性的感染。

4 人兽共患结核病的控制

20世纪80年代，英国再次出现牛结核病，但人的牛结核病发病率持续下降。以下3个方面的措施发挥了重要作用。

4.1 牛奶巴氏消毒

1923年前，对牛奶并不进行巴氏消毒。直到20世纪30年代奶制品行业才逐渐引入了牛奶巴氏消毒法。至1938年，伦敦98%的牛奶均进行巴氏消毒，儿童的牛结核病死亡率显著下降，仅为1921年死亡率的9%。但在农村地区，只对50%的牛奶进行巴氏消毒，其儿童的牛结核病死亡率下降不显著，仅为1921年死亡率的25%。

4.2 牛结核病的检疫和阳性牛扑杀

保证人感染牛结核病维持在极低水平的另外一个措施是强制性、常规性的牛群结核菌素试验。英国国家兽医局全面管理牛结核病的检疫工作，使用比较变态反应试验，并于2002年补充了牛结核病γ干扰素（g-IFN）试验；强制扑杀任何试验的阳性牛和直接接触牛，并按照欧盟法规对屠宰场牲畜进行肉品检疫，所有的检测和扑杀费用均由纳税者承担。

4.3 公共卫生部门发挥重要作用

当兽医部门确诊动物感染牛结核病后，会及时向当地公共卫生官员通报，并由公共卫生部门根据规定对人类接触者进行跟踪调查。公共卫生部门普遍使用卡介苗（BCG疫苗）对16岁以下儿童进行接种，并及时、有效地治疗确诊病例，这对人兽共患病结核病的防治起到了重要作用。

但在人兽共患结核病的诊断中仍然存在着一些不足，通过对英国的164家临床和医院实验室进行调查，发现主要有以下4个方面的缺陷：（1）由于人极少感染牛结核病，很多人对该病不熟悉，容易造成误诊；（2）通过消化道途径获得的牛分枝杆菌感染，更多表现为肺外结核，没有结核病的特征性症状；（3）如果最初标本进行的是组织学检查或染色镜检，则不适合病原培养；（4）医院的临床实验室，多选用含甘油的培养基，虽然其适于结核分枝杆菌的生长，但不适于牛分枝杆菌的生长。

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（责任编辑：杜宪）

The Spread and Control of Bovine Tuberculosis

Zhang Xiyue，Sun Mingjun，Fan Weixing
（China Animal Health and Epidemiology Center，Qingdao，Shandong 366032）

Bovine tuberculosis（BT） is a chronic bacterial disease caused byMycobacterium bovisin animals and humans.Mycobacterium boviscan be spreaded naturally from cattle to cattle and from cattle to humans，but it was rare to be spreaded from person to cow or from person to person. The main route of transmission ofMycobacterium bovisfrom cattle to cattle was respiratory tract infection，and the eff i ciency of the closed loop was more eff i cient than the open condition. The risk of humans infected with BT was mainly occurred in the professional population such as breeder，veterinarian and so on. As for the public，the main risk was edible without raw milk and pasteurized milk products. Several main prevention and control methods of this disease were analyzed，including milk pasteurization，quarantine and culling of positive cows，and the role of public health departments，so as to provide reference for the prevention and control of BT in china.

Bovine tuberculosis；Mycobacterium bovis；zoonosis；transmission

S851.33

：B

：1005-944X（2017）07-0070-05

10.3969/j.issn.1005-944X.2017.07.021

科技部科技基础性工作专项（2012FY111000）；农业部现代农业（奶牛）产业技术体系建设项目（CARS37）

范伟兴