奶牛子宫内膜炎的研究进展

马晓宇，武小虎，王胜义，杨 洁，沈文祥，宋朋杰，杨 英，严作廷*

（1.中国农业科学院 兰州畜牧与兽药研究所，兰州 730050；2.内蒙古农业大学 兽医学院，呼和浩特 010018）

奶牛子宫内膜炎是奶牛产后常见的生殖系统疾病，是奶牛由于生产、营养、病原菌感染等因素导致的子宫内膜发生感染，从而引起子宫内膜层细胞发生炎症反应，是造成奶牛不孕症的主要原因之一，会对奶牛养殖行业造成非常大的损失［1］。为了更好地认识和治疗奶牛子宫内膜炎，文章从其病因、危害、防治等方面进行综述。

1 奶牛子宫内膜炎病因

引起奶牛子宫内膜炎的原因较为复杂。研究表明：奶牛子宫内膜炎的发生除了与饲养管理、配种操作等因素有关外，主要与感染性因素、机体激素水平、血液状态、微量元素、营养、季节和地区等继发性因素有关［2－3］。细菌感染是造成奶牛子宫内膜炎最主要的因素，从子宫内膜炎奶牛子宫内分离到的细菌主要有葡萄球菌（Staphylococcus）、链球菌（Streptococcus）、大肠埃希氏杆菌（Escherichia coli）、棒状杆菌（Corynebacterium）、布氏杆菌（Brucella）、化脓杆菌（Bacillus pyogenes）、假单胞菌（Pseudomonas）、变形杆菌（Proteus）、坏死杆菌（Necrobacterium necrosis）、绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）、嗜血杆菌（Haemophilus）、克雷伯氏杆菌（Klebsiella pneumoniae）、乳酸菌（Lactobacillus）等，其中大肠杆菌和化脓性链球菌是引起子宫内膜炎最广泛的病原菌［4－5］。此外，一些病毒、支原体、寄生虫等也是子宫内膜炎的致病因素［6－7］。

2 奶牛子宫内膜炎危害

奶牛子宫内膜炎是一种影响奶牛繁殖性能的主要疾病，在全球范围内都具有很高的发病率。其对产后奶牛的健康恢复危害巨大，直接降低奶牛经济价值的稳定并严重损害奶牛养殖业发展。子宫内膜炎会造成雌性动物子宫组织损伤、胚胎死亡、黄体期延长、胎间距增大等不良后果，是引起雌性哺乳动物不孕和胎儿死亡的重要原因之一［8－9］。研究表明，国内外奶牛产后2～3周内临床型子宫内膜炎的发病率为10% ～50%，规模化牛场的高产奶牛患病率更高，在欧洲和北美发病率可达67%，部分奶牛还可能因为持续感染而患上亚临床型子宫内膜炎（也称隐性子宫内膜炎），造成的危害不亚于临床型子宫内膜炎。亚临床型子宫内膜炎的主要特点是在没有明显症状表现的情况下导致奶牛繁殖性能下降、淘汰率增高。此外，产后患有亚临床型子宫内膜炎的奶牛由于免疫力低下，更容易遭受其他致病因素感染而增加其他疾病的发病率，给疾病的治愈增加难度，也增加了经济负担［10－11］。

3 奶牛子宫内膜炎诊断方法

临床型子宫内膜炎的诊断方法有很多，包括临床检查（临床症状诊断、直肠检查、阴道窥镜检查）、血液常规检查和生化指标检查、细菌培养法、子宫内膜活检等，通常需要多种方法结合运用才能确诊［12］；亚临床型子宫内膜炎主要依靠子宫内膜细胞学检查。人们也一直在探索简便、特异的新型诊断技术。

3.1 临床检查

根据临床型子宫内膜炎发病时的临床症状，如阴道排出黏（脓）性分泌物，有恶臭气味和子宫复旧延迟等，辅以直肠检查和阴道检查来诊断奶牛子宫内膜炎。其中阴道窥镜检查法是判定奶牛繁育功能是否健全的标准之一，可按阴道中分泌物的颜色和气味进行评分，以判定子宫内膜炎的发病程度及子宫内病原菌的生长数量［13］。临床检查主要用于临床型子宫内膜炎，对于亚临床型子宫内膜炎没有意义。

3.2 血液常规检查和生化指标检查

血液常规和生化指标检查是诊断疾病常用的辅助方法，麻延峰等［14］研究发现：患子宫内膜炎的奶牛血液中红细胞（RBC）和血红蛋白（HGB）值明显低于正常值；其血液中白细胞（WBC）比例严重失调：单核细胞（monocyte）和中性粒细胞（neutrophils）比例明显增加，淋巴细胞（lymphocyte）比例明显下降。T.Sattler等［15］研究发现，肌酸激酶（CK）在子宫内膜炎患牛血清中的活性显著升高，且与子宫内膜炎严重程度呈正相关，可将其作为筛选子宫内膜炎的辅助诊断指标之一。现代分子病理学研究显示，子宫内膜炎患牛血清中炎症细胞因子（TNF－α、IL－1β、IL－6、IL－8等）水平会显著增高，同时其子宫组织中炎性因子基因表达也往往显著升高，这可作为母牛子宫内膜炎的诊断标志［16－17］。

3.3 细菌培养法

细菌感染是奶牛患子宫内膜炎的主要病因，因此，可对临床采集到的奶牛子宫分泌物进行细菌分离、培养和鉴定，根据细菌种类和数量来判断奶牛是否可能患子宫内膜炎及严重程度［18］。从患子宫内膜炎的奶牛子宫中分离出来的细菌种类很多，主要有葡萄球菌、链球菌、大肠埃希氏杆菌等。E.J.Williams等［13］认为，子宫感染坏死梭杆菌会引起黏脓性分泌物，化脓性链球菌和变形杆菌感染则会导致脓性分泌物，而黏液的恶臭味通常是由于大量大肠杆菌、链球菌和溶血性曼氏杆菌入侵子宫腔引起的。

3.4 子宫细胞学检查

细胞学检查通常用来检测亚临床型子宫内膜炎［19－20］。在缺少阴道脓性分泌物的情况下，通过子宫灌洗或者细胞刷采样，检测样品中的多核中性粒细胞（polymorphonuclear neutrophilic granulocytes，PMN）百分比。R.Kasimanicham等［21］认为，亚临床型子宫内膜炎的判定标准为产后21～23 d PMN＞18%或产后34～47 d PMN＞10%。C.S.Barlund等［22］认为，在奶牛产后28～41 d子宫内PMN＞8%是奶牛隐性子宫内膜炎发病的标志。W.Baranski等［23］认为，在奶牛产后第4周PMN＞18%是诊断奶牛亚临床型子宫内膜炎的最佳阈值。但到目前为止，对此还没有形成一个统一的判定标准。

4 奶牛子宫内膜炎相关的分子机制

子宫内膜上皮层是子宫防御外源病原感染的第一道防线，其炎症反应是机体对抗细菌感染的一种正常生理反应，是产后促进子宫恢复健康的过渡阶段。平衡的炎症反应对有效清除子宫内细菌、恢复子宫内膜机能、接受新妊娠的环境恢复都是很关键的。但过度的炎症反应会对机体产生伤害，表现为奶牛子宫内膜炎［24－25］。因此，奶牛子宫内膜炎的分子病理机制可以概括为动物机体子宫内膜损伤修复的抗炎机制，主要表现在免疫调控［26］（特异性免疫和非特异性免疫）、Toll样受体4（TLR4）、NF－κB信号通路［27－28］和Micro RNA／Mi RNA调控［29］等方面。

近年来的研究表明，细胞膜表面和细胞内存在一系列模式识别受体（pattern recognise receptors，PRRs），包括Toll样受体、NOD样受体等。这些受体可以识别一系列的病原体相关模式分子（pathogen－associated molecular patterns，PAMPs），包括细菌的鞭毛、脂多糖（LPS）、DNA等。它们可以同细胞内的衔接蛋白ASC以及效应蛋白Caspasae－1、Caspasae－4、Caspasae－5、Caspasae－11组成蛋白复合物——炎症小体，可以进一步切割细胞膜打孔蛋白GSDMD，导致细胞出现一种炎症依赖性死亡——焦亡。同时，Caspasae－1可以导致白细胞介素1β（IL－1β）和白细胞介素18（IL－18［11］）成熟并分泌到细胞外。因此，炎症小体依赖的细胞焦亡［12］可能是奶牛子宫内膜炎潜在的分子病理机制。而炎症小体介导的细胞焦亡又可分为经典与非经典通路两种方式。另有研究表明，补体系统组分表达变化与子宫内膜炎病理过程显著相关。故而子宫内膜炎的分子病理机制究竟如何有待于进一步研究探讨［30－34］。

5 奶牛子宫内膜炎治疗方法

根据子宫内膜炎的病因分析，子宫内病原菌感染是造成奶牛子宫内膜炎的主要原因，因此临床上常用的治疗方法多为针对细菌感染的方法，概括起来包括抗生素治疗、中药治疗、微生物制剂治疗和臭氧疗法等。

5.1 抗生素治疗

抗生素具有治疗简单方便、快速、成本低等优点，长期以来被临床兽医工作者广泛应用于临床。但由于实际生产中引起子宫内膜炎的病原具有多样性，且病原体存在地域间的差异，这给抗生素的选择和应用带来困难，且滥用广谱抗生素很容易引起细菌产生耐药性。因此，抗生素的选用需根据临床实践结合当地流行病学调查情况和药敏试验谨慎选择。

赵鑫等［35］报道，对新疆奎屯地区子宫内膜炎患牛进行子宫分泌物病原菌分离及药敏试验，结果表明：引起该地区奶牛子宫内膜炎的主要病原菌为大肠埃希菌、葡萄球菌、链球菌；头孢噻肟和阿莫西林对大肠埃希菌抑菌效果明显，恩诺沙星和卡那霉素对葡萄球菌抑菌效果明显，阿莫西林和环丙沙星对链球菌抑菌效果明显，几乎所有分离细菌都对四环素和青霉素耐药。赵智香等［36］的研究表明，巴彦淖尔地区奶牛子宫内膜炎的主要病原菌为链球菌和葡萄球菌，且大多数患牛为混合感染；药敏试验结果显示，诺氟沙星、环丙沙星、氟苯尼考三种药物对受试致病菌均表现为高度敏感，青霉素和链霉素对致病菌表现为严重的耐药性。辛萍萍等［37］报道：潍坊地区奶牛子宫内膜炎的主要病原菌为链球菌、葡萄球菌、大肠杆菌等；药敏试验结果显示，该地区细菌对头孢拉定、环丙沙星、恩诺沙星等抗生素较为敏感，耐药性较小。赵清梅等［38］在宁夏地区的研究表明：该地区奶牛子宫内膜炎主要致病菌为大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌，且以混合感染为主；该类病原对青霉素类、四环素类、氨基糖甙类和磺胺类抗生素耐药性较强，对万古霉素、头孢类较敏感。

上述研究表明，奶牛子宫内膜炎的关键性致病菌，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等，已对常用抗生素如青霉素、链霉素、四环素等产生一定耐药性，但对环丙沙星、恩诺沙星、头孢等抗生素较为敏感。因此，临床上应选择耐药性相对较小的抗生素，且应避免长期使用单一种类的抗生素，尽量交替使用且制订严格、合理的休药期。

5.2 中药治疗

中药治疗奶牛子宫内膜炎的优势在于其多成分、多靶点的作用且不易引起耐药性，而成为当前的研究热点。近年来由于抗生素的大量使用，造成细菌耐药性越来越严重，越来越多的中药制剂被用来治疗奶牛子宫内膜炎，且取得了较好的成果。李清艳等［39］应用中药复方宫炎散（主要成分为龙胆草、柴胡、泽泻、车前子、木通、生地黄、当归尾、栀子、黄芩、甘草）治疗奶牛子宫内膜炎，结果发现，宫炎散能够增强患牛的免疫防御机能，调节其血清促炎细胞因子维持在一定水平，对奶牛子宫内膜炎有一定的防治作用。冯伟等［40］应用中药复方灌注液（主要成分为连翘、黄连、丹参、红花等）治疗急性奶牛子宫内膜炎病牛40头，结果表明，该中药复方灌注液对奶牛急性子宫内膜炎自然病例具有显著治疗效果。邓婷等［41］选用14味中药（黄连、黄芩、苦参、黄柏、连翘、地锦草、丹参、红花、益母草、桃仁、白术、黄芪、党参、当归）进行了奶牛子宫内膜炎主要病原菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和链球菌）的抑菌试验，结果表明，黄连、黄芩、连翘、丹参对奶牛子宫内膜炎3种病原菌均有较强的抑菌活性。

5.3 微生物制剂治疗

微生物制剂是一类根据微生态学原理制成的对动植物有益的活菌制剂，具有抑菌效果强、药物残留低、不易引发耐药性等特点。相对于抗生素来说，应用微生物制剂治疗子宫内膜炎具有较好的应用前景［42］。目前研究的微生态主要有嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、枯草芽孢杆菌等［43－44］，孙海英等［45］利用复合微生态制剂治疗子宫内膜炎家兔模型，对家兔进行了临床表现、剖检观察、尿液检查和子宫切片分析，结果表明，复合微生态制剂对子宫内膜炎家兔模型有明显的治疗效果。张志焱等［46］采用微生态制剂对病牛子宫分泌物内的病原菌进行了体外抑菌试验，并进行临床治疗，结果表明，治愈率高达75%，有效率为95%。

5.4 臭氧（ozone）疗法

臭氧是一种具有强氧化性的气体，对大多数细菌、病毒、真菌等都具有一定的灭活作用，且具有作用范围广、治疗见效快、不产生耐药性、无不良反应等优点，已作为一种新型手段被广泛用于治疗动物疾病［47］。焦京琳等［48］研究发现：臭氧化橄榄油对于卡他性及黏液性子宫内膜炎的治疗有效率能够达到与抗生素药物接近，且经安全性试验证明，臭氧化橄榄油并未引起小鼠子宫内膜上皮细胞明显损伤，提示臭氧化橄榄油可在一定程度替代抗生素预防及治疗卡他性及黏液性子宫内膜炎。R.Zobel等［49］发现，宫内臭氧疗法或与抗生素联合治疗奶牛产后胎衣不下效果好于激素和抗生素治疗，且可减少奶牛子宫内膜炎的发病率。

6 奶牛子宫内膜炎的预防

鉴于奶牛子宫内膜炎的病因较多，最佳的预防方法就是想办法提高奶牛自身的免疫力，降低奶牛生活区致病性细菌含量。具体做法：加强饲养管理，合理搭配奶牛日粮营养比例，保持奶牛生活区清洁，定期消毒，指定合理、规范的配种流程并严格执行等；同时坚持早发现早治疗的原则，尽量避免转为亚临床型子宫内膜炎。

7 结语与展望

奶牛子宫内膜炎作为奶牛围产期主要疾病之一，给奶牛养殖业的发展带来极大的危害。由于致病因素复杂，奶牛子宫内膜炎患牛长期以来难以获得有效的治疗。因此，对于该病的防控应以预防为主，结合当地临床实际情况和实验室分析，制订科学有效的治疗方案；同时加强对该病分子病理学的研究，找出其发病本质，以期更好地指导临床实践。