艰难梭菌动物感染流行病学研究进展

李丹洋，韩雅莉，马亚琴，文慧怡，苏 露，傅思武

艰难梭菌(Clostridiumdifficile,C.difficile)为厌氧芽孢梭菌，是医院内感染性腹泻的主要病原菌之一。临床上，由于抗生素的大量使用，肠道微生态平衡被破坏，艰难梭菌乘机大量繁殖产毒，导致艰难梭菌感染(Clostridiumdifficileinfection,CDI)[1]。艰难梭菌感染后可表现为无症状带菌、艰难梭菌相关性腹泻(Clostridiumdifficileassociated diarrhea,CDAD)、假膜性肠炎(pseudomembranous colitis,PMC)、甚至暴发性腹泻等[2]，严重者可出现毒性巨结肠、肠穿孔、休克甚至死亡。此外，艰难梭菌还可引起脓肿、伤口感染、胸膜炎、腹膜炎、败血症及尿路感染等[3]。

目前，临床上对艰难梭菌的感染主要采用万古霉素、甲硝唑、非达霉素(fidaxomicin)等抗生素进行治疗，但有15%～25%的患者可复发。由于高致病菌株的出现和菌株耐药的增加，加上目前尚无安全合格的疫苗，艰难梭菌感染性疾病的防治仍是一个非常棘手的难题。

本世纪以来，在加拿大、美国、欧洲，甚至亚洲的一些国家，艰难梭菌感染呈局部暴发流行。由于高致病菌株的产生，该菌感染的流行特点发生了明显变化，表现为发病人数增多，疾病严重程度加深，治疗无效患者增加，感染人群趋向年轻化，甚至出现孕妇感染的现象。艰难梭菌感染场所也逐步转向院外和社区[4-5]。

众多研究证明艰难梭菌分布广泛，在人、动物和自然环境中都可以分离到艰难梭菌的不同菌株[1-2]。检测表明动物本身及动物源食品很可能是人类疾病的来源之一[3]，而且动物作为潜在带菌者的作用不可忽视[4]。核糖体分型检测方法证实，人CDI常检出以下菌株：RT027、RT078、RT017、RT018、RT014、RT001、RT002，其中RT027作为加拿大和美国艰难梭菌流行的主要菌株出现；RT078则在欧洲一些国家(西班牙、德国、法国)较为常见。这2株为世界范围内暴发流行的高毒力艰难梭菌菌株，且有动物源与人类艰难梭菌基因同源的报道，提示这些疾病的暴发与动物传播可能具有一定关联性[5-6]。以下就艰难梭菌在不同动物中的流行病学特征进行阐述。

1 猪

腹泻是猪饲养过程中常见疾病，值得注意的是，艰难梭菌在猪体内分离率较高[7]。猪源艰难梭菌感染，多见于新生1～7 d的仔猪，其后随着年龄的增长仔猪患病率下降[8]。

猪感染后临床症状表现多样，轻者以食欲下降、腹泻、腹胀、生长迟缓为主，可能伴有呼吸困难、阴囊水肿、腹水、升结肠系膜水肿、胸腔积液和肾功能衰竭等，严重者有死亡的可能[9]。病理变化以结肠系膜水肿较为常见，结肠内有糊状、水样黄色内容物。镜下，固有层见中性粒细胞积聚、肠腔粘液、纤维蛋白和中性粒细胞渗出，呈现假膜和特征性的“火山样”溃疡病变。

猪源艰难梭菌菌株的检出在不同国家有一定的差异。最常见的菌株是RT078，在欧洲(比利时、德国、荷兰)、美国(德克萨斯州)、加拿大均有发现[17]；瑞典报道在新生仔猪中分离出RT046，其流行率为67%[18]；RT126在德国有过报道[19]；RT014在荷兰和澳大利亚被分离出来[20-21]。

猪源性艰难梭菌分离株对甲硝唑与万古霉素敏感[22]。樊擎莹等(2019)[23]收集来自豫西地区5个养殖场中疑似艰难梭菌感染猪的粪便标本，检测发现分离的猪源艰难梭菌对红霉素、万古霉素、甲硝唑、利福平均呈现高度敏感，对克林霉素、阿莫西林、左氧氟沙星等呈现不同程度的耐药；而张悦等(2021)[24]收集了湖北和广东地区疑似患有肠炎的病猪粪便样品，发现分离的艰难梭菌菌株对利福昔明、甲硝唑、非达霉素敏感，对头孢菌素、氯霉素、克林霉素等耐药，对莫西沙星和万古霉素中度耐药。

2 马

艰难梭菌可以在健康马的胃肠道中定殖，也可以引起感染。加拿大学者Schoster等[25]调查艰难梭菌和产气荚膜梭菌在健康成年马的不同肠道区室中的患病率，发现艰难梭菌可以在健康马的胃肠道的不同部位定殖。艰难梭菌是引起马驹和马腹泻、小肠结肠炎的重要病原体之一[26]。瑞典学者Baverud等[27]研究发现，在接受红霉素和利福平治疗并住院的成年马中可以检测到艰难梭菌，高度提示艰难梭菌在马体内的感染很可能存在抗生素使用的相关性。

患病马则表现为以小肠结肠炎为主的临床症状，如脱水、厌食、发热、心动过速和呼吸急促等非典型症状，还可能出现鼓室性腹胀、腹泻，并伴有绞痛[28-29]。病理变化与年龄相关，1月龄以下的患病马驹病变集中在小肠，结肠、盲肠几乎不受到影响，而较大年龄的马驹和成年马病变分布更加广泛，甚至会累及盲肠、结肠。镜下，由于黏膜充血或出血造成浆膜表面多病灶的发红或泛蓝[30-31]。

加拿大学者Medina-Torres等[32]对采集的52株马艰难梭菌样本进行了PCR核糖分型和毒素基因鉴定，共鉴定出17种菌株。加拿大学者Weese等(2021)[33]检测表明，在母马和马驹中检出23种艰难梭菌株，以RT078为主。值得注意的是，在马体内分离得到的菌株与人类感染中分离的菌株有一定程度的一致性，单匹马中可能存在多种菌株，导致人类患病的RT001、RT012、RT014、RT017、RT027菌株也在患病马体内被检测出来[31-34]。

3 牛

艰难梭菌在牛体内的定殖同样呈现年龄相关性，犊牛是其宿主[35]。澳大利亚学者Knight等(2013)[36]调查了澳大利亚5个州屠宰的成年牛和犊牛中艰难梭菌的流行率和遗传多样性，发现艰难梭菌在7 d龄犊牛粪便中分离率最高。加拿大学者Costa等(2012)[4]对一个小牛肉农场的艰难梭菌进行流行病学和微生物学评估后发现小于28 d的小牛被艰难梭菌感染的可能性是36～45 d小牛的2倍[4]。

艰难梭菌可以在牛体内无症状定殖，也可引起感染[4]。感染后可出现肠道炎症、腹痛、发烧和腹泻等症状和体征[37]。

目前，研究认为牛艰难梭菌的主要传播方式有两种：一是通过粪便、农场废弃物广泛传播[1-5]；二是据屠宰场和肉类的检出报告提示存在食源性传播，澳大利亚学者Knight[38]、加拿大学者Costa[4]、日本学者Usui[3]以及爱尔兰学者Marcos[1]都有类似报道。

牛感染艰难梭菌的菌株也存在明显的地域差异[38]，在欧洲和亚洲发现的最常见的菌株分别为RT033、RT078和RT045[39]，比利时报道了RT078[40]，这些菌株在人的相关研究中亦有报道。牛源性分离株对万古霉素敏感，对左氧氟沙星[22]、四环素[4]具有耐药性。

4 羊

羊与其他动物相似，随着年龄的增加，艰难梭菌的分离率也会随之降低[41-42]。相比于猪，绵羊和羔羊的发病率较低，研究者认为这很可能与猪在饲养过程中使用抗生素比羊多有关联[36]。最新研究表明农场和屠宰场的羊可以检出艰难梭菌[1]，但澳大利亚学者Knight等(2013)[41]共检测7批371份绵羊和羔羊粪便样本，发现绵羊携带/定殖率较低，表明它们不太可能是人类感染的主要来源。羊艰难梭菌相关研究相对较少，现有报道的菌株有RT014、RT010、RT045，并发现RT045对甲氧西林具有耐药性[41-43]。

5 家 禽

多种人兽共患病可以通过禽类传播，但是艰难梭菌与家禽相关性研究尚不完善。埃及学者Abdel-Glil等(2018)[2]于收集的健康家禽、病禽样本中共分离得到13株艰难梭菌，表明艰难梭菌在家禽中可无症状定殖。艰难梭菌感染存在年龄相关性，幼禽发病率高，随着年龄的增加，发病率下降。

美国学者Frazier等[43]报道了圈养鸵鸟的一起坏死性肠炎暴发和急性死亡事件，其病因被确定为艰难梭菌肠毒血症，所有进行尸检的鸵鸟都患有严重的急性结肠炎，结肠和盲肠明显扩张，弥漫性出血，伴有不同的器官损伤，其中6只法氏囊可见中度、弥漫性肝细胞空泡样改变，2只法氏囊出现多灶性淋巴样坏死。美国学者Shivaprasad等[44]发现艰难梭菌可引起鸡肝炎，肉眼见肝脏被膜表面及切面有大量黄褐色病灶，镜下可见肝细胞多灶性坏死，夹杂纤维蛋白的异嗜细胞浸润，少量淋巴细胞和多核巨细胞浸润。

禽类传播以环境污染和食源性传播为主。有研究从津巴布韦的鸡粪便中分离到艰难梭菌，且在水中检测到艰难梭菌芽孢的存在，虽然水体污染与艰难梭菌在鸡肠道内定殖的先后顺序并未证实，但有充分理由怀疑水体污染是其传播途径之一。再者，土壤也很容易被鸡粪便中所携带的艰难梭菌芽孢污染，鸡的活动伴随细菌的传播[10]。最近，沙特阿拉伯学者Taha Attia(2021)[45]共检测250份生鸡肉样品，采用标准的微生物学和生化程序进行艰难梭菌的分离和鉴定，最终检出艰难梭菌。

在禽类中已鉴定出RT001、RT010、RT014、RT023、RT078等菌株，这与人CDI病原菌株有所重叠，提示禽类有可能也是人类CDI的潜在来源[2]。研究显示，鸡肉源分离株对万古霉素敏感，部分分离株对甲硝唑、四环素、克林霉素或莫西沙星等抗生素有不同程度的耐药[45]。国内学者张莉娟(2017)[46]从广东、湖北、山东、河南等地各大养殖场采集禽类样本140份，鸭源艰难梭菌分离率约为21.1%，鸡源分离率约为7.4%，所分离菌株对甲硝唑、非达霉素、万古霉素以及美罗培南敏感，对头孢西丁、四环素、环丙沙星和亚胺培南4种抗生素共同耐药。

6 宠 物

宠物与人类接触频繁且共用生活环境，艰难梭菌很可能由宠物传播给人类，其细菌携带情况已经引起诸多研究者的重视[47]。美国学者Berry等(2019)[48]研究收集了13窝幼犬的粪便样本，采用线性混合效应模型分析了定殖状态、年龄和窝龄对微生物多样性的影响，发现艰难梭菌的定殖与年龄显著相关，有艰难梭菌定殖的幼犬的细菌群落多样性较无艰难梭菌定殖的幼犬显著减少。

宠物猫艰难梭菌感染引起的临床症状以腹泻为主，偶见坏死性出血性结肠炎[49]。国内学者Wei等(2021)[50]发现健康宠物也可能是致病性艰难梭菌的携带者，这表明艰难梭菌很有可能由宠物传播给家庭成员。比利时学者Rodriguez等(2019)[51]发现艰难梭菌可存在于狗的呼吸道，提示其鼻腔分泌物可以作为艰难梭菌传播的新途径。在犬体内检测到的艰难梭菌核糖体类型主要有以下几种类型：RT0120、RT0140、RT020、RT026、RT078、RT106、RT010和RT039[47-51]。

国内分离自宠物源的艰难梭菌菌株对氯霉素、四环素、甲硝唑和莫西沙星敏感，而对氨苄西林、克林霉素和头孢西丁耐药，值得注意的是，在1只健康狗的粪便中发现了1株对3种抗生素耐药并携带毒素基因的菌株[50]。

7 结 语

综上所述，艰难梭菌在感染人的同时，也可以引起动物感染，并且临床症状与人类相关疾病相似。虽然艰难梭菌导致的动物定殖或感染在不同物种和地区的流行特点有所差异，但动物源分离株与人类艰难梭菌基因型具有一致性，提示存在相同暴露源或种间移动，艰难梭菌的定殖与感染可能由动物播及人体。食用污染的肉制品、共用生存环境均为其传播途径。

从动物源与人类源菌株的药敏试验报道中不难发现，艰难梭菌菌株多对万古霉素与甲硝唑敏感，而其他药物因分离株来源、宿主等因素呈现差异性。部分动物发病与抗生素的使用相关，且动物源艰难梭菌菌株耐药率较高[52]。艰难梭菌动物感染在多个国家已有报道，但国内对于动物艰难梭菌定殖和感染的相关研究刚刚起步，对于其定殖或感染的宿主范围、致病机制、传播途径与模式、菌株耐药性、防治措施以及与人类CDI之间的关系等有待进行深入系统的研究，以期为人与动物艰难梭菌感染的防控提供综合参考。

利益冲突：无

引用本文格式：李丹洋，韩雅莉，马亚琴，等.艰难梭菌动物感染流行病学研究进展[J]．中国人兽共患病学报，2022，38(9)：824-829.DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2022.00.117