彭小薇,董 浩,蒋 卉,秦玉明,许冠龙,冯 宇,朱良全,张春燕,范学政,丁家波*
(1.中国兽医药品监察所,北京 100081;2.中国动物疫病预防控制中心,北京 102600)
布鲁菌(Brucella)由英国军医Bruce于1886年在马尔他岛发现,次年证明其是布鲁菌病(Brucellosis)的病原体。1985年世界卫生组织(WHO)布鲁菌病专家委员会把布鲁菌属分为6个种19个生物型,即羊种(B.melitensis生物型1~3),牛种(B.abortus生物型1~7.9),猪种(B.suis生物型1~5)及绵羊副睾种(B.ovis1个生物型),沙林鼠种(B.neotomae1个生物型),犬种(B.canis1个生物型)。进入21世纪以来更多新的布鲁菌种被发现,包括感染海洋哺乳动物的鲸种布鲁菌(B.ceti)和鳍脚种布鲁菌(B.pinnipedialis)[1],感染田鼠和红狐的田鼠种布鲁菌(B.microti)[2],可以感染人和树蛙的湖浪种布鲁菌(B.inopinata)[3],以及2016年从红狐体内最新鉴定出的B.vulpis[4]。根据布鲁菌脂多糖是否完整,可以将其分为光滑型和粗糙型两类,其中对人致病性强的羊种、牛种和猪种布鲁菌均为光滑型,而犬种和绵羊附睾种布鲁菌为粗糙型。
布鲁菌感染动物和人类会引起布鲁菌病(简称布病),由羊种布鲁菌、牛种布鲁菌和猪种布鲁菌感染引起的布鲁菌病对畜牧业发展和人类公共卫生危害最为严重。布鲁菌病在全球范围内流行,目前有160多个国家和地区发生过布鲁菌病,我国是人间和畜间布鲁菌病高发的国家之一。
布鲁菌的贮存宿主很多,已知有60多种动物(家畜、家禽、野生动物)可以作为布鲁菌贮存宿主。1931年,世界上首次报道了猪种布鲁菌感染犬的病例。1966年-1967年,犬种布鲁菌从犬的流产组织和阴道分泌物中被分离出来。1983年,我国从美国引进的比格犬中,首次分离鉴定出犬种布鲁菌[5]。随着社会经济发展和人口老龄化的加剧,犬、猫等伴侣动物饲养热持续升温。由于它们与人类的接触密切,随之带来的布鲁菌病等宠物相关人兽共患病,对公共卫生安全已构成了巨大威胁。
尽管对犬布鲁菌病流行病学的研究较少,但由于对羊种、牛种、猪种布鲁菌的易感性,可以认为有上述布鲁菌流行的国家和地区都有犬布鲁菌病流行的可能。犬种布鲁菌由于其对畜牧业生产和公共卫生学的危害较低,而且常规人类布鲁菌病患者并不进行犬种布鲁菌的检测,所以其全球范围的流行情况信息更加有限。根据中国兽医药品监察所的专家介绍,上世纪末我国从南到北,犬群普遍存在布鲁菌病,南方犬布鲁菌病抗体阳性率可达20%左右,北方牧区阳性率可达90%以上[6]。
在我国农牧区省份犬布鲁菌病的流行较为严重。有资料显示,湖北、内蒙古、广西、四川、贵州等省份,犬广泛存在布鲁菌病,血清抗体阳性率介于8.16%~42.65%。2007年-2009年,薛玉平等[7]对甘肃省部分地市的150份犬血清样品进行检测,结果显示犬布鲁菌病抗体阳性率为14%;2015年,对新疆和静县牧区381份牧羊犬血清学样品采用虎红平板凝集试验进行初筛,结果显示阳性率为29.65%(113/381)[8]。
在北京、上海等城市,宠物犬的布鲁菌病流行情况也不容乐观。2008年-2009年,项夫等[9]对北京市观赏动物医院收治的犬的血清样品进行检测,结果显示光滑型布鲁菌的感染率为0.42%(5/1200),粗糙型的犬布鲁菌的感染率为1.33%(16/1 200)。齐海霞等[10]对北京市部分宠物医院的680份犬样品进行检测,犬种布鲁菌的抗体阳性率为1.4%,未检测出光滑型布鲁菌抗体。2012年-2013年,王宁等[11]对北京市某宠物医院送检的38只疑似患有布鲁菌病的犬血清样品进行检测,22份样品为布鲁菌病血清学阳性,并且成功分离到5株犬种布鲁菌。陶军等[12]对上海市114份犬样品的检测结果显示,10.5%的犬感染光滑型布鲁菌,未检出粗糙型布鲁菌抗体。
犬是布鲁菌的一种重要宿主,既可以感染致病性强的羊种、牛种和猪种布鲁菌,又可以感染犬种布鲁菌。被感染的雌性犬是重要的传染源,在发生流产时,随羊水、流产胎儿和胎盘组织一起排出大量的布鲁菌,同时被感染的雌性犬的乳汁中也能够检测到布鲁菌。在牧区,被感染的牛、羊、猪的流产物、胎盘、脏器也是重要的传染源[13]。
交配是犬之间布鲁菌传播的重要途径,因为生殖道分泌物中含有大量的病菌,不论是被感染的雄性犬的精液还是雌性犬的阴道分泌物都富含布鲁菌[5]。含有布鲁菌的流产物、动物脏器和污染物等被犬舔嗅或吞食也是引起犬感染的重要途径。除此之外,由于被感染的雌犬乳汁中含有细菌,在哺乳过程中会引起幼犬的感染。
几乎所有的犬都是布鲁菌的宿主,世界首例犬种布鲁菌是从比格犬中分离到的[5]。项夫等[9]对北京市1 200只不同品种的犬进行检测,结果表明挪威纳、哈士奇、吉娃娃、贵妇、拉布拉多、松狮、金毛、德牧、京巴等多种犬均可以感染布鲁菌。在犬龄方面,3月龄~180月龄的犬都会发生感染。
犬感染布鲁菌病后,部分犬尽管出现血清学阳性,但并不出现临床症状。James D R等[14]报道了澳大利亚的猪种布鲁菌流行地区,约40%的血清学阳性犬不表现出临床症状。
生殖系统相关病变是犬布鲁菌病的主要临床症状,雌性犬通常在怀孕晚期发生流产,流产后4周~6周在阴道分泌物和子宫内容物中仍可以检测到大量的布鲁菌,感染的雌性犬的乳汁也含有大量布鲁菌。雄性犬的附睾和前列腺是布鲁菌寄生和繁殖的靶器官,布鲁菌感染引起的附睾炎和前列腺炎能引起雄性犬不育。在感染后的前2周可以从犬精液中检测到大量的布鲁菌。
除此之外,发病犬还可能出现眼炎、椎骨椎间盘炎、淋巴结肿大、脾脏肿大、跛行、背痛、关节疼痛等非生殖系统症状[5,14]。
犬布鲁菌病是引起犬流产的主要原因,因此雌性犬出现流产或雄性犬出现繁殖机能障碍时应该考虑对其进行布鲁菌病的诊断。非生殖系统的临床症状不宜作为犬布鲁菌病诊断的依据,流行病学和病理学只能作为诊断的参考依据[5]。细菌分离培养是诊断犬布鲁菌病的金标准,但是由于分离率较低和生物安全因素,血清学诊断方法在犬布鲁菌病的检测中应用更加广泛。
4.1.1 病原的分离培养 犬感染布鲁菌后2周~4周便出现菌血症,可采集犬的抗凝血样本进行细菌分离培养。为了提高分离率可以使用双相增菌培养基,培养30 d无布鲁菌生长视为阴性。雌性犬的流产胎儿、胎盘、阴道分泌物也是适于细菌分离的病料,这些病料一般易被杂菌污染,通常需要使用选择性培养基进行分离培养,培养2周后仍无布鲁菌生长视为阴性[11]。自然光下垂直观察,布鲁菌菌落略灰白,凸起;侧光观察,呈现灰白的蜂蜜色。显微镜观察,可见牛种、羊种、猪种菌落边缘整齐、光滑,而犬种有颗粒状物质,为粗糙型。典型的布鲁菌菌落形态和菌落的形成时间对鉴定布鲁菌有重要意义。
4.1.2 病原的镜检 分离到细菌后可以采用经典的柯兹洛夫斯基染色法进行镜检观察,布鲁菌呈红色球杆状,其他细菌呈绿色或蓝色。通过结晶紫染色法和吖啶黄凝集试验确定分离到的布鲁菌为光滑型布鲁菌还是粗糙型犬种布鲁菌,犬种布鲁菌的菌落会被结晶紫染成紫色,并且与吖啶黄发生凝集反应。
4.1.3 病原的生化试验 传统的种型鉴定方法仍是目前最基础、最经典的方法,根据不同种型布鲁菌对CO2的需求、H2S生成、脲酶分解速率、染料抵抗力、单因子血清凝集性和噬菌体裂解能力等差异对布鲁菌进行分类,可感染犬的羊种、牛种、猪种和犬种布鲁菌的生化反应特性见表1。
表1 不同种型布鲁菌生化反应特性[15]
4.1.4 病原的分子生物学检测 在常规PCR检测方法中,根据bcsp31基因设计引物B4/B5,扩增长度为223 bp的片段,该引物一直沿用至今,在人血液标本中检测布鲁菌的灵敏度最高[16]。B4/B5引物只可以确定细菌是否为布鲁菌,进一步确定种型需要结合生化试验或者采用多重PCR方法。
AMOS PCR是世界动物卫生组织(OIE)推荐的一种布鲁菌分型的多重PCR方法,可以通过一个PCR反应对羊种、牛种、猪种和绵羊附睾种布鲁菌进行区分。Bruce-ladder PCR也是OIE推荐的一种布鲁菌分型的多重PCR方法,在一个反应体系同时添加16条引物,可以一次性区分羊种、牛种、猪种和犬种布鲁菌。
4.2.1 光滑型布鲁菌抗体的检测 根据《动物布鲁菌病诊断技术》(GB/T 18646-2002),虎红平板凝集试验适用于犬感染光滑型的羊种、牛种、猪种布鲁菌的初筛,试管凝集试验用于感染上述光滑型菌株的确诊。试管凝集试验判定犬血清1∶50稀释,出现“++”以上凝集现象时,受检血清判定为阳性,1∶25稀释,出现“++”以上凝集现象时,受检血清判定为可疑。除此之外,商品化胶体金试纸条由于灵敏度高、操作简单在临床诊断方面得到了广泛的应用。
4.2.2 犬种布鲁菌抗体的检测 检测犬种布鲁菌需要采用粗糙型布鲁菌菌体制备的粗糙型虎红平板凝集抗原和粗糙型试管凝集抗原进行检测。Cortina M E等[17]用犬种布鲁菌的粗糙型脂多糖和外膜蛋白的混合抗原建立了检测犬种布鲁菌抗体的间接ELISA方法和胶体金免疫层析方法,具有极高的灵敏性和特异性。目前,国内商品化的检测粗糙型布鲁菌抗体的胶体金试纸条比较少见。
目前尚无理想的犬布鲁菌病治疗方案。由于只有人患布鲁菌病后才采取治疗措施,动物被感染后一般直接扑杀,所以犬布鲁菌病治疗的相关研究很少。王兴龙等[5]报道四环素类抗生素与链霉素联合使用对犬布鲁菌病的治疗有一定的效果。James D R等[14]采用多西环素和利福平联合用药,结合外科手术修复病变器官的治疗方案,在治疗犬感染猪种布鲁菌的病例中取得了较好的治疗效果。值得注意的是对感染布鲁菌病的犬开展外科手术时有可能造成人员的暴露,所以应先给动物使用抗生素进行治疗,降低动物体内细菌数量后再开展外科手术,同时手术时操作人员仍应采取适当的生物安全防护。除此之外,由于利福平具有肝毒性,长期使用抗生素治疗应定期监测动物的肝脏指标。
犬作为一种布鲁菌的宿主,可以将羊种、牛种、猪种和犬种布鲁菌传播给人[14]。犬不论是否发病,携带犬种布鲁菌的犬有可能通过口鼻接触、职业性接触(如宠物医生、实验室人员)等途径将病原向人类传播。当人类感染犬种布鲁菌时,通常呈现出轻微的或无典型的临床症状,表现出头痛、回归热、虚弱、乏力、出汗、体重减轻等症状[18]。患有免疫缺陷病的个体更容易感染布鲁菌,如癌症病人、艾滋病患者以及接受移植的患者,儿童、孕妇等都容易感染布鲁菌病[5]。
目前,已有多篇人感染犬种布鲁菌的相关报道[19-21],而犬传播羊种、牛种和猪种布鲁菌的报道较罕见,主要原因是在羊种、牛种和猪种布鲁菌流行地区,患病家畜是更主要的传染源,犬的传播作用常常被忽视[22]。然而,随着宠物饲养的不断增加,随之带来了经宠物传播布鲁菌病的风险,尤其是从北京、上海等城市的犬中检测到致病性强的光滑型布鲁菌的抗体,患病宠物已对城市地区的公共卫生安全构成了巨大威胁。加大宠物布鲁菌病防治的宣传工作,加强犬只管理,开展犬布鲁菌病监测已经迫在眉睫。除此之外,由于犬可感染的布鲁菌种类较多,检测手段也相对落后,而且还没有犬用布鲁菌病疫苗,所以在犬用诊断试剂和疫苗研发方面仍然需要加大投入。