奶牛弓形虫病的流行病学及防控研究进展

夏青，王文丹，苏衍菁，易洪琴，刘海萍，张晓慧，赖霞，葛鑫，张瑞华，金宜全，赵金鹏

（1.上海奶牛研究所有限公司，上海 200436；2. 光明牧业有限公司，上海 200436；3.上海市崇明区东平镇农业综合技术推广服务中心，上海 202178）

奶牛弓形虫病是由刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）引起的寄生虫病，可进行水平和垂直传播，多表现为隐性感染，主要和典型的临床症状为早期胚胎死亡、流产和早产等妊娠失败[1]，此外还可见高热、腹泻、呼吸急促困难、免疫抑制和神经类症状等，可给奶牛养殖业造成重大的经济损失[2]。弓形虫是动物中最常见的寄生虫之一，除奶牛外，还可感染包括人类在内的多种动物，是危害严重的人兽共患病[3]。本文将重点综述奶牛弓形虫病在世界范围内的流行病学和防控研究进展，以期为该病的防治提供参考。

1 奶牛弓形虫病的病原学研究

刚地弓形虫是目前唯一已知的弓形虫病病原，属原生动物界、顶复门、肉孢子虫科、弓形体属。弓形虫的生命周期可分为三个阶段：速殖子（又称滋养体）、慢殖子（包囊内的滋养体）和带有子孢子的卵囊，而在宿主体外则以卵囊的形态存在。速殖子长4～7μm、宽2～4μm，能够在寄生动物体内快速繁殖，是引起宿主流产的主要形态，由于具有代谢活性，故对治疗药物敏感；慢殖子生长复杂缓慢或静止，为5～70μm大小不等的圆形体，深藏在寄生部位的包囊中，尤其是在大脑和骨骼肌中，由于此时代谢活性较差且寄生部位较深，药物往往无法影响，因而治疗效果较差；卵囊是在弓形虫被终末宿主猫吞噬后在小肠上皮细胞中形成的，呈圆形或卵圆形，大小为10～12μm，可随粪便排出体外，具有极强的抵抗力，养殖场中常规的消毒药物和方式很难将其杀灭，当条件适宜时，卵囊能发育出孢子囊和子孢子，此时也就具有了传染性，当随消化道进入奶牛体内后，便可造成感染[4～6]。

2 奶牛弓形虫病的传染方式研究

刚地弓形虫的最终宿主是猫，而任何恒温哺乳动物，包括人类和鸟类都可以成为其中间宿主。当猫与被弓形虫污染的土壤和粪便接触，或捕食体内携带弓形虫的啮齿类动物（老鼠）和鸟类时，就会将弓形虫引入消化道内，而只有在猫的小肠上皮细胞中，弓形虫才能进一步发育并排出具有传染能力的卵囊[7]。研究表明，猫摄入三种形态的弓形虫均可能排出卵囊，但只有不到50%的猫摄入速殖子或卵囊后会排出卵囊，而几乎所有的猫摄入慢殖子（包囊）后都会排出卵囊[8]，可见慢殖子可能具有免疫逃逸的作用，更易定殖到寄生部位。待卵囊从猫体内排出后，强大的抵抗力能够使其存活很久并适应各种不同的外界环境，在适宜条件下发育出子孢子，可随食物、饮水和土壤接触等方式进入奶牛体内。受到弓形虫感染的奶牛，肌肉、骨骼、内脏、流产牛的胎衣及羊水、甚至牛奶[9]中都有可能携带慢殖子。弓形虫被猫摄入后，便完成了生命周期的闭环（图1）。除水平传播外，由于该虫可寄生在胎盘、子宫和产道等生殖器官中，因此在山羊、绵羊等小反刍动物中也可以经内源性和外源性发生垂直传播[10]。

图1 刚地弓形虫的生命周期和传染方式[11]

3 奶牛弓形虫病的流行病学研究

奶牛弓形虫病在世界范围内流行，由于饲养水平和条件的不同，全球各地该病的流行率存在较大差异，近年来不同地区研究学者分别对当地的弓形虫病流行情况开展了调查，其主要检测手段为血清抗体水平。Hui等[12]调查了我国中部地区（河南省）2015-2017年5 292头奶牛血清中弓形虫抗体水平，结果发现1:100的滴度下检出率为1.93%，且黄河流域的检出率显著高于其他地区，提示该地区奶牛弓形虫病流行率虽然较低，但其传播可能与水源有关；Qi等[13]调查了我国西北地区（宁夏）1 657头奶牛血清中弓形虫抗体水平，1:100的滴度下检出率为4.83%，并认为感染率与奶牛胎次有关；叶勇刚等[14]调查了我国四川部分地区包括弓形虫在内的4种可引起奶牛流产的病原，在1 002头奶牛中，弓形虫的检出率为4.59%；蒋业慧等[15]调查了我国北疆地区11个规模化牧场660份奶牛血样中弓形虫抗体的阳性情况，结果发现阳性率为15.30%，最高的牧场为26.79%；曹文博等[16]在我国河北省部分地区开展了奶牛弓形虫血清调查，结果发现几乎各地区均存在弓形虫感染情况，但阳性率均不超过7%；Pikka等[17]检测爱沙尼亚228个牧场中3 991头奶牛血清弓形虫抗体水平，结果发现在1:100的滴度下，检出率为18.62%，且超过2/3（68.86%）的牧场至少1头奶牛呈抗体阳性，在0～5岁抗体的阳性率一直呈上升趋势；Radu等[18]调查了法国地区奶牛弓形虫病的血清抗体情况，在2 912头奶牛中，1:6的滴度下阳性率为17.38%，且8月龄以下牛的抗体阳性率显著低于8月龄以上的牛；Jamal等[19]选取伊朗地区流产高发牧场的400头奶牛调查了奶牛弓形虫病的发病率和危险因素，同时检测奶牛和牧场周围犬猫的血清弓形虫抗体水平，结果发现阳性率分别为13%（牛）、47.1%（犬）和40%（猫），并认为奶牛流产史、品种、牧场中老鼠存在情况和年龄是该病流行的危险因素；Djellata等[20]探究了阿尔及利亚地区124个牧场中368头流产奶牛的病原，结果发现弓形虫血清抗体阳性率为13.8%，与感染相关的几个危险因素是：处于怀孕的第4和第5个月、是否驱虫、饮水来源。

综上可知，奶牛弓形虫病已在世界范围内流行，不同地区流行率存在较大差异，但也与检测方式和标准有关。检测血清抗体仅仅能判断该病的感染史，而不能确定动物当前的感染情况。目前文献显示，我国地区奶牛弓形虫的流行率并不高，但也不能放松警惕。不高的原因一方面可能是由于我国不同地区奶牛产业发展仍存在较大差异，调查还相对不完整，报道还相对空白；另一方面可能是采取血清学诊断的滴度较高，当抗体浓度降低后，可能低于检测下限。奶牛弓形虫病易在流产高发、流浪犬猫较多和捕鼠驱鼠措施较差的牧场流行，且与奶牛年龄、胎次和饮水水源有关，容易在妊娠中期感染，提示在饲养管理中应注意以上方面。

4 奶牛弓形虫病的危害研究

不同阶段的奶牛感染弓形虫会表现出不同症状，1～6月龄犊牛感染后通常突然发病，最急性发病病程约36h，之后猝死。病牛体温升高，可达40～41.5℃，高热稽留，食欲废绝，反刍停止，严重者还可见水样腹泻和潜血粪便。有的奶牛会出现呼吸道症状，表现为呼吸困难，腹式呼吸，气喘咳嗽，还会出现神经症状，如肌肉震颤、步态不稳、共济失调等。猝死前奶牛表现为兴奋不安、口吐白沫、卧地不起、呈划水样症状。

成年奶牛感染后最典型的症状是发生流产，随后表现出繁殖障碍[21]，产下的犊牛也因母牛怀孕阶段的不同而有不同表现，若在妊娠早期或妊娠之前感染弓形虫，则可能因母亲已有抗体而受到保护，表型健康；若在妊娠晚期感染弓形虫，则往往体弱且有先天性脑组织发育不全。母牛的其他症状还包括体温升高、呼吸困难、腹泻和乳房炎等。部分奶牛呈隐性感染，不表现临床症状，但可持续排出虫的慢殖子[6]。总体而言，奶牛弓形虫病不仅容易造成奶牛的繁殖障碍，还可在群体中扩散，造成严重的经济损失。

5 奶牛弓形虫病的防控研究进展

目前对传染性疾病的控制提倡“防大于治”的原则，因此本文将从牛弓形虫病的诊断、治疗和预防三个方面进行介绍，为该病的防控提供建议和思路。

5.1 奶牛弓形虫病的诊断研究进展

诊断和检测是明确病原和实施防控的先决条件，对奶牛寄生虫病的诊断可从临床诊断和实验室诊断两方面进行。当出现上述临床症状时，尤其是出现持续性的流产，而牧场又有较多流浪猫出没，就应当考虑弓形虫感染，但需要与布鲁氏菌病、牛病毒性腹泻、流产衣原体病和新孢子虫病等鉴别诊断，随后结合实验室诊断加以确诊。

目前对奶牛弓形虫的诊断可分为血清学抗体检查和病原学诊断。奶牛感染弓形虫后，机体会产生抗体，通过检测抗体水平可判断奶牛的感染和免疫状况，目前使用的方法有：改良弓形虫凝集试验（MAT）[22]、直接凝集试验（DAT，已有商品化试剂盒）[23]、间接凝集试验（兰兽研已有生产）[15]和ELISA抗体检测试剂盒等。血清抗体检测的优势是具有良好的敏感性和特异度，成本较低，样品来源方便，适合大面积筛查，但由于检测对象是抗体，仅能代表该奶牛曾经感染过弓形虫，难以说明现在是否仍携带虫体，此外也容易受到感染时间、免疫抑制和灌服初乳等因素的影响。解决的方法为对弓形虫抗体阳性的奶牛间隔一定时间连续监测其抗体水平，若持续较高，则可判断为感染阳性奶牛。

之前对奶牛弓形虫病的病原诊断主要为涂片观察和染色法，但随着PCR技术的发展和应用，已广泛使用在弓形虫的检测中。宋少甫[24]建立了包括弓形虫、布鲁氏菌和新孢子虫三种致奶牛流产病原的多重巢式PCR检测方法；陈千林[25]建立了新孢子病和弓形虫病TaqMan-MGB定量荧光PCR的检测方法；钱伟峰等[26]采用PCR方法对洛阳地区奶牛弓形虫进行了病原调查。除PCR技术外，吴耀东[27]建立了隐孢子虫和弓形虫的重组酶聚合扩增检测方法，具有较高的灵敏度和特异性。在宠物和猪上，也开发出基于胶体金免疫层析技术检测弓形虫的诊断方法[28,29]，但在奶牛上还未见报道。上述学者建立的方法为奶牛弓形虫病的病原学诊断提供了巨大帮助，有助于精准快速地诊断该病，实施后续措施。但值得注意的是，病原学检测方法成本较高，耗时较长，对仪器设备要求较严格，此外用于诊断的样品必须有典型性，不然可能因所取样品不含病原而造成假阴性。

5.2 奶牛弓形虫病的治疗研究进展

对于已确诊并仍有治疗价值的患弓形虫病奶牛可采取治疗措施，近年来已有文章综述了反刍动物中可用于治疗弓形虫病的药物[30]，大环内酯类抗生素、聚醚类离子载体抗生素、叶酸抑制剂（磺胺类药物）[31]、喹诺酮类抗生素和常山酮等均被证明对弓形虫有杀灭作用。此外，也有新的药物和治疗方法在不断开发中，如噻唑类、双脒剂、青蒿素类和钙依赖性蛋白激酶抑制剂等药物也有治疗反刍动物弓形虫病的应用前景。药物的选择虽然较多，但在实际生产中应注意以下三方面问题：①药物的选择需注意用药基本原则，即尽可能选取抗菌谱窄、免疫抑制小、毒性小、对宿主副作用小的药物，并尽量在疾病早期使用；②药物的选择需符合法律法规，在选择药物时必须严格依照药物的靶动物和剂量要求，不得将异种动物的药物用于奶牛，使用时须有主要药物的弃奶期和休药期；③如前文介绍，弓形虫只有在速殖子阶段才具有代谢活性，对治疗药物敏感，而大多时期是以慢殖子形态存在，且由于反刍动物受到给药限制（一般不可口服给药），药物难以发挥作用，因此选取合适的用药时间尤为关键[32]。

5.3 奶牛弓形虫病的防控研究进展

目前我国已有多种寄生虫的防控方案和措施，如果借鉴其他寄生虫的防控措施，对传染源、传播途径和易感动物三个防控方面进行组合能达到最佳效果[33]。

5.3.1 从传染源角度

在牧场中，奶牛弓形虫病的传染源主要是感染有弓形虫的奶牛和流浪动物（猫、犬、鼠等），由于弓形虫具有卵囊，因此还包括受污染的土壤、水源或饲料，这也增加了防控的难度。一方面应加强检测监控，重点针对流产牛只，并加强全群普查，视情况对阳性牛只实施淘汰、隔离和圈舍消毒；另一方面应注意牧场周围流浪动物，尤其是猫的调查，检测终末宿主的阳性情况，如阳性率很高，则应加强有效驱逐。

5.3.2 从传播途径角度

弓形虫只有在猫体内发育成卵囊，并在适宜的外界条件下才具有传染性，这提示我们控制传播途径应从以下几个方面开展：①在牧场设置实施生物安全规程、卫生措施和管理规范，无害化处理奶牛的粪便、污水和胎衣等。②做好驱猫、驱鼠、驱鸟工作，生产区严禁养猫，一定尽量减少猫与奶牛以及原奶的接触，杜绝猫的食物来源，让流浪猫远离牧场。③注意环境中的病原情况。环境包括圈舍、土壤、饮水和饲料，对圈舍环境应加强消毒，虽然弓形虫的卵囊具有很强的抵抗力，对常规消毒剂不敏感，但奶牛排出的大多为包囊形态，抵抗力较差，制定合理的消毒措施同样能够起到杀灭作用。针对土壤、饮水和饲料，可开展病原学调查，瞿凯等[34]应用巢式PCR技术对不同环境土壤中的弓形虫进行了调查，为牧场的该病传播途径筛查提供了思路。

5.3.3 从易感动物角度

保护易感动物是防控传染病的最后一步，疫苗接种被认为是有研究前景和经济可行的解决方法。目前在羊上防控弓形虫病已有商品化疫苗（Toxovax™,MSD），具有较好的保护力，但仍存在生物安全和保护期较短的问题[35]。在牛上，尚无弓形虫的疫苗生产，一方面是由于奶牛的弓形虫病不如小反刍动物致死性高，另一方面是由于成功疫苗的设计需要阻断虫体生命周期的各个阶段（如细胞入侵、细胞内复制）和模拟宿主的自然免疫反应[36]，还要兼顾对人类的安全性，生产难度较大，也是世界性难题之一。近年来研究报道了一种乳酸发酵的弓形虫突变体可以刺激对急性和慢性弓形虫病的保护性免疫[37]，可能会成为活苗的良好候选，为疫苗的开发提供帮助。

6 总结

作为一种重要的人兽共患病，奶牛弓形虫病在世界范围内流行，造成了严重的繁殖障碍和经济损失。虽目前报道我国该病的流行率并不高，但也应做好防控和监测工作，以促进奶牛养殖业稳步发展，保障人类动物“同一个健康”。