奶牛隐孢子虫虫种和基因型的国内研究进展

（武汉市动物疫病预防控制中心，武汉 430015）

隐孢子虫是一种重要的能感染人类、家畜及野生脊椎动物，并导致患病动物腹泻的机会性胃肠道原虫。该疾病主要通过粪-口途径传播，免疫功能正常宿主感染时临床表现无症状或者表现为自限性腹泻，当免疫功能低下或者有缺陷的宿主感染会表现为长期慢性腹泻和营养不良等消化道症状，严重时会出现致死性腹泻，但因其疾病负担常常被低估，故而公共卫生重要性常被忽略。在导致犊牛腹泻的主要病原（轮状病毒、隐孢子虫、产肠毒素大肠杆菌和冠状病毒，由这四种病原引起的严重腹泻导致的死亡率可达50%[1]）中，隐孢子虫被认为是第二大病因，同时是导致腹泻死亡的主要病因，尤其在基础生活设施差、经济条件相对落后地区。目前研究表明，隐孢子虫可感染超过200余种动物，至今已确定的隐孢子虫有效虫种约有37个，其中17个虫种和4个基因型具有人兽共患的潜力[2]。

不同种的隐孢子虫具有不同的宿主范围，自1986年在甘肃兰州奶牛粪便中发现隐孢子虫以来，我国已在黑龙江等15个省、北京等4个直辖市奶牛粪便中发现隐孢子虫（表1）。目前，世界范围内奶牛粪便中报道的隐孢子虫虫种和基因型已超过10种，其中微小隐孢子（Cryptosporidium parvum）、牛隐孢子虫（Cryptosporidium bovis）、安氏隐孢子虫（Cryptosporidium andersoni）、芮氏隐孢子虫（Cryptosporidium ryanae）为优势虫种，其中又以微小隐孢子虫和牛隐孢子虫（C.bovis）最常见[3]。在国内，同样是以上述四种隐孢子虫为优势虫种。本文就国内通过分子生物学技术对奶牛隐孢子虫分子流行病学、虫种及基因型等的研究进行综述。

1 国内奶牛感染的隐孢子虫虫种和基因型

1.1 国内奶牛常见的隐孢子虫虫种

1.1.1 微小隐孢子虫

微小隐孢子虫是目前国内报道的奶牛感染最常见的隐孢子虫之一，也是目前全球感染人类最常见的两种隐孢子虫虫种[微小隐孢子虫和人隐孢子虫（Cryptosporidium hominis）]之一。人隐孢子虫常在人与人之间传播流行，而微小隐孢子虫在人与动物之间传播感染，具有重要的人兽共患地位，对社会公共卫生安全及畜牧业养殖健康发展威胁更大。

微小隐孢子虫最早在小鼠的肠道中分离，并被命名。该虫种宿主范围广、遗传异质性高，能感染人、牛、羊、马、驴等超过150种不同宿主，普遍流行于国内外。研究表明微小隐孢子虫主要感染断奶前犊牛（2月龄以下），是引起犊牛腹泻最常见的原因[4]。主要寄生于犊牛小肠，造成小肠上皮细胞微绒毛萎缩进而导致宿主腹泻和死亡[1]。目前该虫种的亚型分型鉴定常基于其gp60（60ku糖蛋白）基因序列，用其分析研究该虫种的遗传进化及分子流行规律。研究发现，不同亚型具有不同的宿主特异性，如中国奶牛常感染亚型Ⅱd，并且牛源亚型Ⅱa和Ⅱd基因序列具有高度相似性[2]。

国内已在黑龙江、北京、河南等12个省市奶牛粪便中鉴定出微小隐孢子虫，且大多分布在北方地区。1.1.2 牛隐孢子虫

表1 国内已报道感染奶牛的隐孢子虫虫种和基因型分布情况

牛隐孢子虫多发现于断奶后犊牛，呈世界性分布[5]。根据报道，牛隐孢子虫高发病率主要发生于12～14周龄的犊牛，主要寄生于小肠。通常在断奶后不久，其感染率会有小幅度的增加。感染期可持续数周甚至数月[6]。该虫种具有宿主特异性，多发现于牛，目前在感染人方面，仅在印度一奶牛场工人、澳大利亚一农场工人和埃及一与动物有接触的小男孩中鉴定出牛隐孢子虫，且小男孩有隐孢子虫感染的临床症状[5]。目前国内已有14个省市在奶牛粪便中鉴定出牛隐孢子虫，从黑龙江省到广东省，其在国内的分布跨度较大，虽然牛隐孢子虫尚未在中国地区的人中发现，但其作为具有人兽共患潜力虫种对公共卫生健康的威胁不应忽视。

1.1.3 安氏隐孢子虫

安氏隐孢子虫感染牛的案例呈世界性分布，多感染成年奶牛，主要寄生于皱胃上皮细胞，带虫时间可长达数月，导致感染奶牛产奶量下降、体重减轻和胃炎等[1]。全球第一例人类感染安氏隐孢子虫在上海某医院腹泻病人粪便中鉴定出。目前在我国14个省市有报道，和牛隐孢子虫同为国内奶牛感染隐孢子虫中分布最广泛的。随着奶牛隐孢子虫分子流行病学调查的增多，该虫种的公共卫生学重要性已得到更多的重视。

1.1.4芮氏隐孢子虫

芮氏隐孢子虫具有高度的宿主特异性，目前只在牛粪便中鉴定出，且多发现于断奶后奶牛，但通常无明显的临床症状。因尚未在人类中发现芮氏隐孢子虫，其公共卫生意义还有待进一步研究。

在检测样本量较大的流行病学调查中，不同地区不同调查的优势虫种各有不同。如河南一调查检测的622份样本中，鉴定出23份安氏隐孢子虫阳性，其次是12份牛隐孢子虫阳性，安氏隐孢子虫为优势虫种；北京一调查研究的822份样本中，鉴定出12份微小隐孢子虫、9份安氏隐孢子虫阳性；在上海一项调查研究的818份样本中，鉴定出193份牛隐孢子虫阳性，其次是72份微小隐孢子虫阳性，牛隐孢子虫为优势虫种；在河北一项调查研究的659份样本中，只鉴定出微小隐孢子虫；广西一调查研究的2 229份样本中，鉴定出246份阳性样本，但全为安氏隐孢子虫。虽然优势虫种有所不同，但在所有的奶牛感染隐孢子虫调查研究中都是以上述的4种虫种为优势虫种。

1.2 国内报道的奶牛感染的其他隐孢子虫虫种和基因型

1.2.1 人隐孢子虫

人隐孢子虫是重要的人兽共患隐孢子虫，主要寄生于小肠，曾在全球范围内引发社区爆发性腹泻。具有宿主特异性，有研究报道人隐孢子虫通常不感染鼠、猫、犬和牛，但是能感染人、犊牛、羔羊和仔猪等[9]，目前在我国只在江苏某奶牛场中鉴定出。

1.2.2 火鸡隐孢子虫

火鸡隐孢子虫属于具有人兽共患潜力的隐孢子虫种且宿主范围广，是最常见感染鸟类动物的三种隐孢子虫之一，也是感染鸟类动物隐孢子虫中唯一能感染人的虫种。中国首次在北京鹌鹑中发现，随后在国内太平鸟等宠物鸟、家养鸽、鹌鹑等鸟类粪便中均有发现。在之前的研究中只证明该虫种的感染性卵囊能够感染犊牛，2013年国内首次在奶牛粪便中鉴定出火鸡隐孢子虫[8]，此次研究结果已引起国内学者高度重视。鸟类动物活动范围不受限制，作为隐孢子虫病原的携带者，随意排泄的粪便不仅对人类而且对动物公共卫生安全将带来严重的威胁。

1.2.3 鼠隐孢子虫

鼠隐孢子虫是具有人兽共患潜力的虫种，寄生于胃部，能感染人和家猪，最常见于鼠类等啮齿类动物。具有一定的宿主特异性，但随着隐孢子虫流行病学调查的深入，发现鼠隐孢子虫有宿主范围扩大的现象，在多种鸟类动物粪便中也检测出鼠隐孢子虫，在天津、河南、安徽等地奶牛粪便中也鉴定出鼠隐孢子虫，且在河南和安徽的研究中犊牛的阳性率均高于成年奶牛[18,19,22]。

1.2.4 蛇隐孢子虫

蛇隐孢子虫最早是在蛇等爬行动物胃中发现，被认为是一种胃寄生虫，后来有研究在人类和其他动物中检测出该虫种，曾在伊朗的牛中鉴定出蛇隐孢子虫，现在我国山东和上海某奶牛场奶牛粪便中也鉴定出[9]。

1.2.5 微小隐孢子虫鼠基因型

该基因型早在野鼠、家鼠动物中发现，且有学者认为野生啮齿动物是该基因型的重要储存宿主。2012年在对中国东部安徽、上海、江苏地区的一些奶牛场隐孢子虫流行病学的研究中鉴定出微小隐孢子鼠基因型，且该基因型为鉴定出的主要基因型，约占阳性结果的50%[9]。该研究中，在采集样品奶牛场内发现有一些老鼠和老鼠粪便，虽没有具体的研究证明微小隐孢子虫鼠基因型在鼠和奶牛之间的传播关系，但对此应提高警惕。奶牛场管理人员应提高认识，加强饲养管理，杜绝场内出现鼠类以及其他动物。

1.2.6 似猪隐孢子虫基因型

似猪隐孢子虫基因型具有人兽共患潜力的基因型，最早是在加拿大的人类粪便中发现，随后在印度、英国、澳大利亚以及中国河南的牛粪便中检测出。该基因型基于SSU rRNA扩增的序列与猪隐孢子虫（C.suis）的基因序列具有高度的相似性，但二者在热休克蛋白70和actin位点的基因序列有区别。猪隐孢子虫被认为是具有猪宿主特异性的虫种，但是似猪隐孢子虫基因型曾在丹麦、印度、澳大利亚、英国等国的牛粪便中检测出，尽管这些研究中的牛并没有与猪有过接触。

2 奶牛感染隐孢子虫的风险因素

不同研究的奶牛隐孢子虫感染率有差异，可能与地理条件、气候、饲养管理、生物安全防控以及样本采集的时间和方法、试验设计方案等诸多因素有关，但通过大量研究总结出以下主要影响奶牛感染隐孢子虫的风险因素。

2.1 年龄

国内关于隐孢子虫流行病学调查结果显示，同一奶牛场内断奶前犊牛感染率要高于其他年龄段奶牛[3,23]。隐孢子虫病属于免疫自限性疾病，这可能与犊牛自身的免疫力较成年奶牛低下有很大关系，提示饲养管理人员要加强犊牛畜舍的管理，要注重营养均衡，提高奶牛免疫力，勤打扫消毒，减少病原。

2.2 季节

Chen等[9]调查发现，一年四季奶牛场隐孢子虫发病率在较窄的范围内波动，未发现该病的流行与季节有明显的关系，但是分月看，该病发病率最高为5月份，最低为10月份，且空气湿度较大的季节发病率相对较高。为此，春秋两季要增加对该病的防护，保持牛舍清洁卫生，以减少感染隐孢子虫的风险。

2.3 饲养管理

通过对奶牛场隐孢子虫的流行病学调查发现，加强牛舍饲养管理是防控隐孢子虫病的关键手段。隐孢子虫病主要传播途径为粪-口途径，传染源为患病动物以及被隐孢子虫感染性卵囊污染的水、土壤、食物等，隐孢子虫感染性卵囊对环境具有较强的抵抗力，在温暖潮湿的环境中可以存活数月之久，而且仅很少数量的感染性卵囊就能使奶牛感染。加强牛舍清洁干燥和环境消毒，提高饲养管理人员对奶牛隐孢子虫重视，及时隔离机体功能异常或腹泻奶牛，能够大大降低隐孢子虫在奶牛群中的传播几率。由于野生动物、家畜和人类之间错综复杂的联系，人畜共患病传播的作用应该受到足够的重视，应杜绝其他任何动物进入牛舍，尤其要注意鼠类、犬、猫等动物，同时也要注意隔离鸟类动物，及时清理鸟粪。且四种主要感染奶牛的隐孢子虫虫种均在饮用水中检测出[24]，故要注重奶牛饮用水的清洁卫生。因此，加强奶牛场的饲养管理对预防此病具有重要的意义，应引起饲养管理人员足够的认识和重视。