鸭卡氏杆菌和烟曲霉菌感染病理学和相关进展

刘维勇

（山东省郯城县畜牧发展促进中心胜利畜牧兽医站 山东临沂 276100）

目前全球家禽数量约为250 亿只，全球每年生产约1 500 亿个禽蛋和约1.2 亿t 禽肉。随着全球人口和收入的增加，对包括肉和蛋在内的禽产品的需求不断增加。家禽生产仍受到许多因素的阻碍，其中疾病是主要因素，导致高发病率和高死亡率，未被诊断和识别的疾病会造成重大损失，鸭常见的疾病病原体包括卡氏杆菌和烟曲霉菌。败血症是鸡鸭死亡的一个重要原因，几种细菌病原体，如大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、沙门菌属、金黄色葡萄球菌和克雷伯菌属，都与引起败血症有关。关于鸭临床病例的报告表明，卡氏杆菌是一种与败血症相关的重要细菌病原体。在室内养殖场环境中，在劣质垫料或受污染的饲料中，烟曲霉菌很容易发育和产孢，通风不足和多尘环境增加了鸭接触雾化孢子的风险。雏鸭吸入孢子后易出现急性病例，导致高发病率和高死亡率。这篇综述详细介绍了卡氏杆菌和烟曲霉菌的病原学和感染病理学，以及预防和控制策略，以对抗这两种重要病原体对养鸭业的影响。

1 卡氏杆菌

1.1 卡氏杆菌病原学和感染病理学

卡氏杆菌是巴氏杆菌科（pasteurellaceae family）的一种具有多形性细胞形态的革兰氏阴性细菌，能够感染的宿主范围极为广泛，包括驯化和野生的鸟类宿主以及哺乳动物宿主，鸟类宿主包括鸡、火鸡、珍珠鸡、野鸡、鸭、鹅、鸽子、孔雀和鹧鸪等，哺乳动物宿主包括牛、猪、马、羊和兔子[1]。卡氏杆菌从一名免疫功能低下的26 岁妇女身上分离出来，患者出现了败血症和腹泻，推测感染的源头可能是被卡氏杆菌污染的食物[2]。卡氏杆菌在1950 年首次被描述为“溶血性泄殖腔细菌”，现已发现通常存在于健康鸡的泄殖腔中。卡氏杆菌属于Pasteurella hemolytica 属，卡氏杆菌的名称被确定为Gallibacterium anatis biovar hemolytica[2]。

通过呼吸道水平传播是最可能的传播途径，另一种传播途径是通过垂直传播，这一现象通过在胚胎中实验证明[1]。通过经卵巢/输卵管途径或经蛋壳途径发生，卡氏杆菌具备反蛋壳穿透和增殖，因此在禽胚中具有高度的胚胎致病性。卡氏杆菌会导致附睾炎并影响精液质量，这与假定的性传播途径一致，不过性传播途径尚未被完全接受。

已在卡氏杆菌中鉴定出几种毒力因子。Gallibacterium toxin A是一种分泌型蛋白，会导致血琼脂上菌落周围的溶血，产生β-溶血区，是卡氏杆菌最具特征的毒力因子。Gallibacterium toxin A 可导致多种宿主的红细胞溶解，并且具有白细胞毒性。Gallibacterium toxin A 与宿主免疫细胞中肌动蛋白的结合可能会改变细胞结构并阻碍细胞信号传递，从而使细菌可以逃避宿主免疫系统。Gallibacterium toxin A 可能在发病机制中起作用，因为Gallibacterium toxin A 敲除后的突变细菌表现出致病性减弱[2]。外膜囊泡是由该细菌的外细胞壁膜出芽释放的，与黏附、定殖、生物膜形成或抗菌物质的结合和去除有关，因此也在感染和发病机制中发挥作用[2]。

黏附发生在细菌黏附素和宿主细胞上的受体之间，一旦细菌与宿主细胞表面建立了牢固的黏附，它们就会迅速繁殖并开始合成上述的毒力因子。在疾病过程中，卡氏杆菌黏附在鸭口咽和输卵管上皮细胞上，这种黏附被认为是上皮表面定植的关键。在免疫抑制条件下，这种机会性病原体侵入血液循环，引起败血症，和不同器官的炎症。现已从临床上健康的鸭体内分离出卡氏杆菌，作为上呼吸道（鼻腔和气管通道）和下生殖道（泄殖腔和阴道）以及消化道（直肠）中正常微生物群的一部分[2]。宿主因素，如应激、免疫状态和年龄等，往往在加重疾病严重程度方面发挥重要作用。与其他致病菌或病毒的共同感染导致呼吸道损伤，或宿主免疫抑制，以及季节变化、冷应激、缺乏生物安全、营养不足、通风不良和过度拥挤等环境因素加剧了疾病发展。卡氏杆菌感染，特别是溶血性变种，会导致鸭的卵巢炎、输卵管炎、腹膜炎、肝炎、肝坏死、心包炎、气囊炎、气管炎、肠炎和败血症；卡氏杆菌感染产蛋母鸭，生殖器官主要受到影响，会导致出血性卵巢炎和卵巢、卵泡破裂等病变，产量降低10%，死亡率高达73%[2]；在公鸭中，这种细菌会导致附睾炎，并导致精液质量下降；在雏鸡中，引起的病变是全身性的。

1.2 治疗和疫苗进展

应通过采取适当的预防、治疗和控制措施（如及时接种疫苗、抗菌药物治疗和严格的生物安全措施）来保护。任何降低禽类对卡氏杆菌感染抵抗力的应激都必须得到改善，必须通过定期清洁和消毒来防止呼吸道传播，以及因粪便污染而导致的跨蛋壳传播。多药耐药菌株的进化和宿主对病原体的清除效率低下是预防治疗卡氏杆菌感染的主要制约因素。

卡氏杆菌具有许多具有免疫原性的蛋白质，其中重要的候选疫苗包括GtxA、FlfA、Gab_2156、Gab_1309 和Gab_2312，重组蛋白如GtxA-N、GtxA-C、FlfA 已被鉴定为潜在的候选疫苗[2]。当前疫苗仍处于实验室研制阶段，尚未有商品疫苗面世。

2 烟曲霉菌

2.1 烟曲霉菌病原学和感染病理学

烟曲霉菌（aspergillus fumigatus）被认为是鸟类的主要呼吸道病原体，这种丝状真菌于1863 年首次在鸨（otis tarda）的肺部发现，主要对火鸡饲养造成危害[3]。烟曲霉菌增殖和孢子形成，会产生大量空气中的小型分生孢子，这些孢子很容易分散在空气中，然后可能被吸入并沉积在呼吸道深处。易感宿主将发展出与局部或散发性病变相关的临床疾病。急性烟曲霉菌病通常发生在雏鸭身上，导致高发病率和高死亡率。慢性型是偶发性的，它导致的死亡率较低，通常影响到老年禽。除了与死亡率相关的直接损失外，恢复期禽类的饲料转化率和生长率仍然很低。

鸭育雏室中发现了多达60 多种不同的真菌物种，包括曲霉属、青霉菌属、镰刀菌属和毛霉菌属等。曲霉属不同真菌（烟曲霉菌、Aspergillus flavus、Aspergillus nidulans 和Aspergillus amstelodami）的患病率和相对重要性存在显著差异[4]。当空气流通顺畅时，养殖场内空气和垃圾中占主导地位的曲霉属真菌的浓度急剧下降。由于其无处不在的分布，加上禁闭的环境，所有鸭群在饲养或产卵期间几乎都有吸入烟曲霉菌气载分生孢子的风险，随后小型分生孢子在整个呼吸系统中扩散。当感应到有利的环境时，烟曲霉菌分生孢子萌发，同时产生酶，将有机物质降解为营养物质以供进一步同化，这些酶包括蛋白酶和有毒的次级代谢产物。其中，胶质毒素是一种高度免疫抑制的毒素，由各种烟曲霉菌分离株产生。当暴露于高水平胶质毒素时，火鸡血液外周淋巴细胞要么死亡，要么表现出较低的淋巴反应。在实验接种烟曲霉菌后的4 d，在火鸡的肺部发现了相当数量的胶质毒素[4]。但胶质毒素是不是毒力因子还存在着争议。

曲霉病主要是呼吸道感染。放置在被雾化烟曲霉菌分生孢子污染的环境中的禽类，在短暂暴露后可能会表现出明显的病理学特征。上呼吸道清除机制依赖于黏液覆盖的上皮细胞，上皮细胞具有纤毛，并覆盖在气管、初级支气管和次级支气管的根部，上气道上皮也具有高度溶解活性。烟曲霉菌分生孢子足够小，直径为2～3 μm，可以绕过最初的物理屏障，并在呼吸系统中深入传播，这解释了禽类对烟曲霉菌这一真菌病原体的易感性[4]。禽类气囊特别容易受到烟曲霉菌污染，因为它们受到有利于颗粒沉积的气流的影响，且没有可用的巨噬细胞来清除异物，上皮表面几乎没有黏液纤毛转运机制。

急性烟曲霉菌病可能包括多种非特异性临床症状：厌食、嗜睡、羽毛皱褶、呼吸症状、多饮、多尿、发育迟缓或猝死。在卵内或孵化过程中受到污染的雏鸡中，这种疾病通常被称为育雏肺炎，在生命的头10 d 是高度致命的，并导致严重的呼吸窘迫。呼吸系统症状主要包括呼吸困难、喘息、呼吸伴有过度喘息、发绀，有时还有鼻分泌物。在慢性形式中，呼吸困难、抑郁、脱水和消瘦，神经系统受影响可导致共济失调、震颤、癫痫发作、抽搐和跛行。烟曲霉菌可定植皮肤和手术伤口，如在去势公鸡中检测到，并诱发坏死性肉芽肿性皮炎，甚至全身性曲霉病。病变的主要位置是气囊和肺，尽管可能涉及食道、胃、小肠、肝脏、肾脏、脾脏、皮肤、气管、腹膜、大脑、眼睛和心脏。肺实质变实或具有不同大小的局灶性肉芽肿，当聚集在气囊中时，这些团块形成干酪样斑块，覆盖增厚的膜，甚至阻塞了整个管腔[4]。

2.2 疫苗进展

有研究表明以烟曲霉菌进行非致死性攻击并不能保护火鸡免于第二次感染，甚至加重了气管炎的严重程度[5]。从恢复期的12 至14 周大的火鸡向未出生的火鸡转移活化的脾细胞，并不能保护未出生的火鸡免受实验性感染[6]。不同的试验比较了培养滤液疫苗、分生孢子疫苗和菌丝疫苗对火鸡烟曲霉菌感染的保护效果，但效果有限[6]。因此，尚没有针对鸭烟曲霉菌感染的疫苗。■