捻转血矛线虫病的研究进展

李芳芳，张 挺，周彩显，冯新港，杜爱芳，索 勋，李祥瑞，朱兴全，胡 敏

（1.农业微生物学国家重点实验室 华中农业大学动物医学院，武汉430070；2.中国农业科学院上海兽医研究所，上海200241；3.浙江省动物预防医学重点实验室 浙江大学动物科学学院，杭州310029；4.中国农业大学动物医学院，北京100193；5.南京农业大学动物医学院，南京210095；6.中国农业科学院兰州兽医研究所 家畜疫病病原生物学国家重点实验室 甘肃省动物寄生虫病重点实验室，兰州730046）

捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）属于毛圆科，血矛属，主要寄生在牛、羊、骆驼等反刍动物的第四胃即皱胃中，偶见于小肠。在常见感染牛羊的消化道线虫中，捻转血矛线虫的感染率和致病力都首屈一指，以羔羊和青年羊发病率和死亡率最高[1]，捻转血矛线虫引起的血矛线虫病在全国各地普遍存在。捻转血矛线虫的大量寄生会长期消耗宿主营养，造成养殖成本上升，饲料回报率下降和动物质量变差甚至死亡等危害，给养殖业带来了巨大的经济损失。目前捻转血矛线虫病防控的主要问题是缺乏可用疫苗，现有药物防治效果不佳并出现抗药性。2015年立项的国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（项目编号：2015CB150300）将捻转血矛线虫作为重点研究对象之一，以期为抗捻转血矛线虫病新型药物和疫苗的研制提供理论基础。

1 捻转血矛线虫的形态及生活史

捻转血矛线虫具有较强的形态特征，容易识别。成虫雌雄异体，肉眼可见，主要寄生在反刍动物的皱胃（图1），少量寄生于小肠或是游离于皱胃内容物中。雌虫较大，长约3 cm，具有典型的“麻花状”特征（吸血呈红色的消化道与白色的生殖器官相互环绕形成），故该虫又称“捻转胃虫”或“麻花虫”。阴门位于雌虫虫体的后半部分，具有突出的瓣状阴门盖（图2）。雄虫相对较小，长约2 cm，比雌虫细，放到清水中仔细观察，能看到尾部“Y”字型的交合伞[2]（图3）。偶尔可见正在交配的雌雄虫，数条丝状的雄虫部分身体钻入雌虫的生殖道，部分游离于体外。

捻转血矛线虫的生活史不需要中间宿主，包括自由生活阶段和寄生生活阶段。寄生于宿主体内的雌雄虫交配后，雌虫产卵，卵随粪便排至外界。虫卵在适宜的条件下约2 d孵化为一期幼虫（L1），随后发育至二期幼虫（L2），约7 d即发育为带鞘的三期幼虫（iL3）。三期幼虫具有感染性，对外界环境抵抗力强，在不利环境中可休眠存活长达1年；具有向茎叶生长的习性，放牧的牛羊采食时摄入茎叶上的感染性幼虫而发生感染。三期幼虫进入宿主体内即开始寄生生活阶段，经口感染的幼虫经消化道最终到达皱胃，钻入皱胃黏膜经一次蜕皮发育至四期幼虫（L4），然后返回胃腔再经一次蜕皮逐渐发育为成虫。从感染到发育成熟约20 d[2-3]。

图1 羊皱胃黏膜上的捻转血矛线虫成虫Fig.1 Adult Haemonchus contortus on abomasum of sheep

图2 捻转血矛线虫雌虫Fig.2 Adult female of Haemonchus contortus

图3 捻转血矛线虫雄虫Fig.3 Adult male of Haemonchus contortus

2 捻转血矛线虫的危害及临床症状

捻转血矛线虫对宿主的影响主要体现在以下几个方面。第一，造成宿主胃黏膜的机械性损伤。捻转血矛线虫口囊内具有背矛状小齿，虫体吸附于胃黏膜上，口矛能刺破胃黏膜，导致胃黏膜大面积的损伤及溃疡和炎症。第二，虫体以宿主的血液为食，夺取宿主的营养。据统计，100条虫体每天能吸血约1.5 mL，通常畜体大量感染时体内有上千条成虫，能造成大量血液的损失。同时成虫还能分泌抗凝血酶，即使虫体离开胃黏膜，伤口仍不能迅速愈合，从而加剧畜体血液的流失。第三，分泌毒素，干扰宿主的造血功能，抑制宿主的神经系统活动，最终导致畜体消化吸收功能紊乱，抵抗力下降，生长发育受阻[2]。第四，超敏反应。捻转血矛线虫再次感染时，有时出现原有的和新感染的虫体全部被清除的现象。超敏反应往往会导致宿主的生理功能紊乱或组织的损伤[4]。

捻转血矛线虫病急性和亚急性感染临床症状主要表现为不同程度的贫血；可视黏膜如眼结膜、口腔黏膜、鼻黏膜等苍白；上、下颌间，下腹部和四肢发生水肿，腹泻和便秘相交替等。而慢性感染常表现为发育不良，虚弱和渐进性消瘦[3]。

3 捻转血矛线虫病的诊断和治疗

捻转血矛线虫病的诊断通常先考虑它的流行病学及临床症状，然后再根据粪便虫卵检查或胃肠剖检进行确诊。若在流行发病季节（5～6月和8～10月）[5-6]，动物有出去摄食牧草或饮水的经历，并且临床上出现精神萎靡，被毛粗乱，贫血消瘦，可视黏膜苍白，便秘腹泻交替出现等症状，应该考虑捻转血矛线虫的感染。为进一步确诊，可采取饱和食盐水漂浮法检测粪便中的虫卵。粪便排出的虫卵常为桑葚胚，约(75～95) μm×(40～50) μm，灰黄色，椭圆形，卵壳薄，一端或两端有新月形的空隙，内含20～30个胚细胞[7]（图4）。另外对感染病畜进行剖解后，在皱胃中尤其是胃与十二指肠的交界处发现大量麻花状的虫体也可确诊。

对于捻转血矛线虫病的治疗，目前主要依赖于左旋咪唑、伊维菌素、阿苯达唑、丙硫咪唑等广谱高效、毒性较低的驱虫药物。但不同地区应根据该地是否存在耐药虫株或耐药虫株的种类，合理地选择药物的种类及剂量，以发挥最好的驱虫效果。在福建省、湖南省、陕西省、内蒙古自治区等地区均有报道显示捻转血矛线虫出现不同种类不同程度的耐药性[8-11]。因此只有结合自身养殖场的实际情况，才能准确地选择有效药物，制定科学的驱虫程序。同时，建议采取多种驱虫药物轮换用药或联合用药的方法以减少耐药虫株的产生。另外还需要注意休药期，左旋咪唑、丙硫咪唑、阿维菌素等休药期长短不一，分别为7、14、35 d，用药必须在休药时期之前，否则家畜不能屠宰使用[12]。

图4 捻转血矛线虫粪便中的虫卵Fig. 4 Eggs from the faeces of animal infected with Haemonchus contortus

4 捻转血矛线虫病的防控

捻转血矛线虫病的防控应遵循三个原则：控制传染源，切断传播途径和保护易感动物。这就要求我们强化引进制度，加强饲养管理和注重环境卫生。

控制传染源一方面应完善引种审批制度，严格落实引种隔离，杜绝引进携带捻转血矛线虫病的羊[13]；另一方面，要及时治疗甚至淘汰严重患病动物。定期检测羊群粪便，当每克粪便中的线虫虫卵数（EPG）达到1000个以上时，要及时对羊群进行治疗性驱虫[14]，还要根据地方流行特征进行预防性驱虫[15]。

切断传播途径一方面需要防止虫卵或幼虫的污染，另一方面要减少或杜绝动物与污染源的接触。加强环境卫生管理：每天打扫圈舍，清理粪便，定期消毒，防止粪便污染饲料或饮水；粪便集中进行堆集发酵处理。合理安排放牧：选择干燥的牧场，避免低洼潮湿地带。避免在清晨、傍晚和阴雨天进行放牧[16]。合理安排放牧周期，有条件的地方可以进行轮牧。

保护易感动物，一方面要加强饲养管理，提高动物自身免疫力。要注意饲料的营养和卫生，饲料营养应该全面，适时合理补充精料，增强动物的抵抗力[17]。特别要注重对幼龄动物的照料和管理。幼龄羊由于免疫系统尚未健全，常常容易被感染，严重影响其生长发育。因此羔羊在断乳（一般3～4月龄）后，应及时将生产母羊分群并及时对羔羊进行首次驱虫，可有效避免捻转血矛线虫病对幼龄羊的危害[18]。另一方面要加强环境卫生管理，尤其是以圈养方式为主时，一定要合理的建设圈舍，保持干燥通风，整洁干净，饲养密度适宜，为动物提供舒适健康的生长环境。空舍需常用3% ～ 5% 的NaOH进行喷洒消毒。

除了上述防控原则和措施，对捻转血矛线虫病的宣传教育也是不容忽视。只有深刻了解该病的危害和严重性，才能引起养殖人员的重视，从而加强对该病的预防和治疗。这也需要当地畜牧兽医局和科研单位加强对寄生线虫病的宣传教育，可以采取在基层开展专题知识讲座或是印发宣传册等方式提高养殖户对寄生线虫病的认识理解和防范意识；与养殖户建立密切的联系，指导他们日常对寄生虫病的监测和反馈，结合科学研究，给基层养殖人员提供更科学有效的治疗和防控方案。

5 捻转血矛线虫感染与致病分子机制的研究进展

随着国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“牛羊重要寄生虫致病机制的分子基础”（项目编号：2015CB150300）的顺利开展，捻转血矛线虫感染与致病分子机制的研究取得了重要阶段性成果。目前已鉴定并研究了捻转血矛线虫TGF-β信号通路重要基因，通过RNAi或抑制剂方法发现这些基因能显著影响捻转血矛线虫在体外从脱鞘三期到四期的生长发育过程[19]。感染的捻转血矛线虫三期幼虫具有耐干燥的特性，mRNA差异显示技术筛选了干燥环境中虫体的差异表达基因，RNAi实验确定了Hc-ubq和Hc-gst在线虫耐干燥中起重要作用[20]。同样，用mRNA差异显示技术比较正常幼虫和四期早期滞育幼虫的差异表达基因，鉴定出Hc-fau影响虫体的寿命和繁殖[21]。在捻转血矛线虫三期和四期虫体转录组学研究的基础上，筛选出一些线虫蜕皮相关基因和凝集素相关基因，其中Hc-clec-60基因影响虫体的大小和繁殖[22]。用双向差异荧光凝胶电泳技术分析不同发育时期捻转血矛线虫的差异表达蛋白[23]，筛选出多个与生长发育相关的关键酶分子，其中天冬氨酸蛋白酶抑制剂能显著抑制胃蛋白酶活性，可能参与调节宿主的免疫应答[24]。精氨酸激酶（rHc-AK）、丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶（serine threonine phosphotase，STP）作为重要的排泄分泌（excretory-secretory antigens，ES）蛋白，参与宿主免疫反应，并在与山羊外周血单核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）相互作用过程中表现出明显的免疫调节特性，可作为控制感染的潜在分子靶点[25-27]。另外还鉴定了脂肪酸代谢酶相关基因Hc-daf-22和Hc-maoc-1，研究发现它们与脂肪的储存和虫体寿命有关[28-29]。研究建立的离体绵羊皱胃模型，可以模拟捻转血矛线虫早期感染对皱胃组织的影响，为捻转血矛线虫感染机制及与宿主相互作用的研究提供有效的体外模型[30]。关于捻转血矛线虫感染与致病机制的研究还在不断的深入进行中，这些研究结果将为未来开发抗捻转血矛线虫病新型药物和疫苗奠定坚实基础，为建立新的防控策略做出重要贡献。