圈养野生动物捻转血矛线虫诊断及防控综述

蒋 鹏，赵素芬，滑 荣，张 欢，刘 燕，詹同彤，卢 岩

（北京动物园管理处，圈养野生动物技术北京市重点实验室，北京，100044）

捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）属毛圆科（Trichostrongylidae）血矛属（Haemonchus），能入侵绵羊、山羊、黄牛和骆驼等家畜动物，也可寄生于弯角大羚羊（Oryx dammah）、长颈鹿（Giraffa camelopardalis）等圈养野生动物体内，偶见于鼠和人等非适宜宿主［1-3］。虫体主要寄生于反刍动物第四胃，偶见于小肠。虫体通过吸血获得营养物质，从而引起宿主消瘦、贫血等症状，严重感染可引起动物死亡。捻转血矛线虫源自非洲撒哈拉沙漠以南地区的野生有蹄类动物，然后通过宿主动物迁移和人类干扰在全球范围内流行［4］。热带和亚热带地区具有非常有利于该寄生虫感染的温度和湿度条件，然而多年来由于气候变化，温带地区也会流行［5］。捻转血矛线虫引起的血矛线虫病给畜牧和养殖业造成巨大经济损失，据统计，澳大利亚因捻转血矛线虫病每年造成的经济损失高达4.36亿澳元［5］。

捻转血矛线虫是反刍动物中致病性较强的线虫，主要感染牛、绵羊和山羊，也可感染其他反刍动物，如欧洲盘羊（Ovis musimon）、黇鹿（Dama dama）等［6-7］。捻转血矛线虫在危害畜牧业的同时，也同样威胁圈养野生动物的健康。国外有多种圈养野生动物感染捻转血矛线虫的报道，如在巴基斯坦野生动物园对圈养维氏盘羊亚种（Ovis vignei punjabiensis）粪便寄生虫的调查发现，捻转血矛线虫和乳突类圆线虫（Strongyloides papillosus）是主要寄生虫［8］；北美地区圈养的弯角大羚羊也检出捻转血矛线虫寄生［2］；Young 等［3］通过粪便检查发现血矛线虫是美国德克萨斯州某动物园东方盘羊（Ovis orientalis）、长颈鹿和叉角羚（Antilocapra americana）的主要寄生线虫。国内对圈养野生动物的寄生虫调查发现，鹿科（Cervidae）、骆驼科（Camelidae）和牛科（Bovidae）动物均有感染捻转血矛线虫的情况，包括长颈鹿、白面牛羚（Damaliscus pygargus）、弯角大羚羊和白跳羚（Antidorcas marsupialis）等物种［9-13］。长颈鹿感染捻转血矛线虫尤为严重，最高感染率为64.5%［9］。

野生动物携带或感染的病原生物在群体内传播，对珍稀濒危动物保护构成重大威胁。食草类野生动物感染捻转血矛线虫须引起重视，因该线虫与其他胃肠道线虫相比致病性更强，会增加宿主死亡率［14-15］。圈养野生动物通常在相对局限的特定空间内繁育，活动范围较小，且动物种类多、饲养密度大，寄生虫感染或交叉感染概率增大，严重影响野生动物的健康和活力。

目前，捻转血矛线虫的控制措施是基于防止疫病发生和依据主观经验进行治疗，缺乏系统的预防措施和有效的治疗方案，针对圈养野生动物捻转血矛线虫的防治方案也缺乏系统整理。因此，本研究从捻转血矛线虫的病原学特点和诊断方法入手，针对圈养野生动物捻转血矛线虫病的防治措施进行综述，以期为国内圈养野生动物捻转血矛线虫病的防治提供参考。

1 捻转血矛线虫的病原学特点

1.1 形态特征

捻转血矛线虫成体细长，淡红色。雄虫长15～19 mm，尾部有发达的交合伞，两侧叶长，交合刺长0.36～0.50 mm；雌虫体长27～30 mm，阴门位于虫体的后半部，其上有瓣状阴门盖［16］。白色的生殖器官和呈红色的消化器官相互环绕，表现为红白相互扭转的外观，捻转血线矛虫因此得名。

1.2 生活史

捻转血矛线虫的生长发育阶段不需要中间宿主的参与，属于直接发育型寄生虫，共经历6 个生命阶段，包括卵期、4 个幼虫期和成虫期。雌虫在宿主的第四胃中产卵，产卵数量为（1 295.9±280.4）个/d，随粪便排出体外；卵可能在1～7 d 死亡，也可发育为自由生活的第一阶段幼虫（L1）、第二阶段幼虫（L2）和感染阶段幼虫（L3）；卵的孵化能力和感染性幼虫的发育情况取决于粪便和牧草是否具备合适的环境条件（温度为15～37 ℃，相对湿度为85%～100%）［17］。L3 期幼虫有很强的侵染力，被宿主食入后能在瘤胃内脱鞘，然后经网胃和瓣胃到达皱胃后钻入胃黏膜内蜕皮，2～3周发育为L4期幼虫，最终再返回胃腔内蜕皮发育为成虫［17］。冬季，线虫也可能在宿主体内经历滞育的非发育阶段，在有利条件下才会继续发育［18］。

2 诊断方法

宿主感染捻转血矛线虫后是否发病取决于感染幼虫的数量、宿主的免疫力和营养状况等因素。捻转血矛线虫对宿主的主要致病性损害是由于线虫吸血和皱胃黏膜溃疡性病变导致的贫血和消化综合征。皱胃黏膜损伤会产生炎症细胞因子，导致大量中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞聚集，使机体消化、吸收功能降低［19］。受感染的宿主在发病潜伏期每天可损失多达30 µL 的血液［17］，血红蛋白和红细胞压积同时降低［20］。

临床上，动物感染捻转血矛线虫病可分为急性型、亚急性型和慢性型。急性症状以动物突然死亡为特征；亚急性型症状表现为严重贫血，可视黏膜苍白，颌下和颈部水肿，嗜睡，腹泻，呼吸和心率加快等；慢性症状表现为厌食，体量减轻，无乳和结膜苍白等［14，21］。

捻转血矛线虫病的诊断需结合动物临床症状、粪样中虫卵形态鉴定、分子技术、病理解剖和血清学等方法。FAMACHA 是热带和亚热带国家常用的一种方法，该方法通过观察动物结膜颜色来评估贫血程度，评分为1～5 分，1 分和2 分（红色或粉色）为正常，3 分（浅粉色）为可疑，4 分和5 分（苍白）为贫血［22］，此方法只适合初步诊断。对感染捻转血矛线虫的病畜进行病理解剖，发现病畜肝、脾肿大，肾色泽较淡，第四胃和小肠可见大量毛发状虫体［23］。酶联免疫试验（ELISA）是诊断捻转血矛线虫病有效的血清学方法之一，具有灵敏度高、特异性强的特点［24］。粪便中捻转血矛线虫虫卵的检查常用饱和盐水漂浮法，可见虫卵呈椭圆形，大小为（75～95）µm×（40～50）µm，卵壳薄，光滑，灰黄色，一端或两端有新月形的空隙，内含16～32 个胚细胞［25］。由于捻转血矛线虫虫卵的形态学特征和其他寄生虫卵较难区别，因此，可对虫卵DNA 进行分子鉴定，此方法特异性高［26-27］。

3 防治措施

3.1 药物防治

驱虫药是治疗捻转血矛线虫病最常用的方法［28］，不同驱虫药使用剂量各异。据文献报道，牛的左旋咪唑剂量为8～10 mg/kg，羊为7.5 mg/kg，1 次灌服；牛羊阿维菌素和伊维菌素皮下注射使用剂量为0.2 mL/kg，粉剂口服用量为2.0 mg/kg，首次用药后隔15 d 后再用药1 次［29］。潘明辉等［30］报道患病黑山羊用丙硫咪唑和阿苯达唑灌服治疗，用量为10～20 mg/kg，间隔一周后重复驱虫1次。

长期、频繁且盲目的用药，使捻转血矛线虫对上述药物的耐药性不断增强，药效逐渐下降。已有报道指出在动物体内产生了抗苯丙咪唑类（阿苯达唑）和大环内酯（伊维菌素）等广谱药物的寄生虫分离株［31-32］。芬苯达唑对圈养欧洲野牛（Bison bonasus）胃肠道中寄生的捻转血矛线虫的疗效降低［33］。耐药性的产生可能是使用的这些化学物质导致了寄生虫基因发生了突变［34］。有研究表明，长期以来苯丙咪唑的耐药性与Ⅰ型β微管蛋白基因的突变有关［35-37］。通过研究捻转血矛线虫阿苯达唑敏感株和耐药株在转录组水平的差异，挖掘耐药相关基因，为进一步预测捻转血矛线虫药物靶点及建立耐药性早期鉴别诊断方法提供了理论基础［38］。生物信息学分析结果显示，P450 蛋白是一种含较多抗原表位的亲水性蛋白，有7 个B 细胞抗原表位和11 个T 细胞抗原表位，有望用作捻转血矛线虫耐药性的诊断抗原［39］。

选择驱虫药之前可进行粪便虫卵减少试验（FECRT），以选择有效的驱虫药物［40］。在实际应用中，根据不同野生动物物种是否存在耐药虫株，合理地选择药物种类及剂量，建议采取多种驱虫药物轮换使用或联合用药的方法以减少耐药虫株的产生［41］。

3.2 免疫防治

目前针对捻转血矛线虫的免疫防治方法主要依赖疫苗。

3.2.1 肠道抗原疫苗

曾有报道肠道蛋白酶作为疫苗成分的潜在功效，氨基叶酸酶H11 和肠道膜糖蛋白复合物Hgal-GP 均是具有血红蛋白酶活性的膜蛋白，其中，H11 能诱导90%以上宿主免疫保护力［42-43］。一种含有H11 和H-gal-GP 的天然完整肠膜蛋白疫苗（Barbervax®，WormVax）已在澳大利亚获得商业使用许可，在绵羊和山羊中使用该疫苗是安全和有效的，在其他动物如羊驼体内证明了其安全性，但还需要进一步研究以评估疫苗在野外条件下的预防效果［44-45］。但是该疫苗需要多次接种以维持体内的高抗体水平，限制了在全球范围内的使用。含136个氨基酸的捻转血矛线虫甲状腺素结构域蛋白（HcTTR）属于类甲状腺素（TTL）家族成员，参与宿主的免疫调节，通过将抗HcTTR 的多克隆抗体静脉注射至感染捻转血矛线虫的山羊，发现虫卵和成虫减少率分别达到58.12%和64.61%，因此HcTTR 蛋白有望成为有效控制该寄生虫的候选疫苗靶标［46］。

3.2.2 DNA疫苗

DNA 疫苗是指将基因工程DNA 直接注射到动物体内，使外源基因在体内表达，产生的抗原激活机体的免疫系统，从而产生保护性免疫反应［47］。大量DNA 疫苗接种试验表明，编码H11 和IL-2 的免疫原性片段DNA可产生保护性疫苗抗原，接种于8～10月龄的山羊后，粪便中虫卵和成虫数量分别减少56.6%和46.7%［48］。另一项研究用重组HC29 疫苗免疫山羊，发现粪便中虫卵和成虫数量分别减少36.1%和35.6%，特异性抗体（IgG和IgA）水平升高，CD4+T淋巴细胞数量增多［49］。研究人员用甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）DNA 疫苗接种于9～10 月龄的山羊，山羊体内血清IgG 和IgA 水平以及CD4+T淋巴细胞数量显著提高，粪便中虫卵和成虫数量分别减少34.90%和37.73%［50］。目前，由于DNA 疫苗操作复杂、效果不稳定等因素未能得到广泛应用。

3.2.3 分泌蛋白疫苗

在捻转血矛线虫吸血阶段，虫体会分泌一些虫体来源的蛋白类物质，称为排泄分泌蛋白（ESPs），其含有潜在的疫苗靶标。通过凝胶过滤成虫匀浆获得纯化的低分子质量分泌蛋白，接种该分泌蛋白疫苗的绵羊寄生虫卵减少了32.2%，成虫减少63.7%［51］。BU 等［52］研究证明，一种疫苗靶抗原（Hcftt-2）被确定为宿主外周血单个核细胞（PBMC）的重要相互作用蛋白，可使粪便中虫卵和成虫数量分别减少26.46%和32.33%。上述研究为寻找具有最佳保护效率的潜在ESP 蛋白提供了方向，以便在不久的将来开发出有效疫苗。

目前，仍然缺乏一种有效的疫苗来预防捻转血矛线虫感染或限制其传播，寄生虫发育过程中的适应性变异、寄生虫和宿主的遗传多样性、佐剂选择和逃避宿主免疫反应等因素限制了疫苗的研发和使用。组学方法有助于扩展研究人员对寄生虫流行病学和生物学特性的理解，以及确定捻转血矛线虫防控的新靶点［53-54］。

3.3 生物防治

研究人员对捻转血矛线虫的生物防治进行了大量探索，各种真菌代谢产物的杀线虫作用得到了应用，可避免因化学药物驱虫产生的环境污染和药物残留等问题。其中，食线虫真菌Duddingtonia flagrans冻干制剂对绵羊粪便中L3 幼虫的减少率可达70%～90%［55］。在体外试验中，食线虫真菌奇妙单顶孢菌（Monacrosporium thaumasium）分离株灌服感染有捻转血矛线虫的绵羊，24 h 后可使捻转血矛线虫感染性幼虫减少95.26%，说明奇妙单顶孢菌具有应用于动物寄生线虫病生物防治的潜力［56］。苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensisvar.israelensis）释放的毒素对捻转血矛线虫具有杀伤作用，细菌悬浮液可使捻转血矛线虫L3 幼虫减少62%，体内试验灌服绵羊12 h 后，L3 幼虫的减少率为79%［57］。大豆分泌蛋白可有效抑制捻转血矛线虫虫卵的孵化，有望成为潜在候选药物［58］。此外，一些植物提取物，如浓缩单宁、印楝（Azadirachta indica）叶多酚类黄酮和皂甙等物质可抑制绵羊胃肠道中捻转血矛线虫卵的孵化能力［59-61］。虽然真菌、细菌和植物提取物制剂能有效降低捻转血矛线虫虫卵数量和感染性幼虫的感染强度，使动物感染捻转血矛线虫病的风险降低，但到目前为止，还未有用于临床的生物制剂，因此生物防治技术在临床未被广泛使用。

4 讨论

动物园是保护野生动物、科普宣传和科学研究的重要基地，但由于野生动物的活动空间有限，增加了人和动物接触的机会，野生动物疾病特别是寄生虫病的发生呈上升趋势。寄生虫感染除了直接危害动物健康外，还可间接降低动物的抵抗力，引发其他疾病。食草类野生动物有采食地上植物和到处排泄粪便的习性，粪便中的虫卵及感染性幼虫会污染饲料和饮用水，使动物重复感染消化道寄生虫的机会大大增加。

圈养食草类野生动物感染捻转血矛线虫会引起宿主胃肠道感染等一系列疾病损伤，严重危害野生动物健康。圈养野生动物捻转血矛线虫病的防治如下。

4.1 加强饲养管理

圈养野生动物需要做好寄生虫监测和预防。捻转血矛线虫感染的典型症状在中小型食草动物中易被发现，但在大型动物的发病初期症状并不明显，容易错过最佳治疗时期。因此，圈养野生动物应加强日常健康管理，及时发现动物异常，采取有针对性的治疗措施。

动物园应完善检疫审批制度，严格落实隔离措施，杜绝输入携带寄生虫的动物。新进动物做好检疫工作，受检动物进园前做预防性驱虫，无异常后才可入园。圈养环境下，需合理建设圈舍，保持干燥通风，及时清理粪便、尿液和食物残渣等。取料容器、动物圈舍和运动场定期消毒，减少动物和病原的接触机会。

4.2 加强营养供给

为圈养珍稀野生动物提供营养均衡的饮食是寄生虫防控的重要手段。及时给动物补充富含蛋白质、维生素以及矿物质的饲料来增强抵抗力，可减少动物患病机会。即使在感染条件下，在日常饲料中添加蛋氨酸和亮氨酸等氨基酸也有利于动物的体质恢复。

4.3 保护易感动物

监测易感动物，定期检测动物粪便，当每克粪便中的线虫虫卵数达1 000个以上时，及时进行治疗性驱虫。一旦发现感染动物，采取隔离措施，加强消毒，防止扩散。要特别注重对幼龄动物的照料和管理，幼龄动物由于免疫系统尚未健全，容易被感染，严重影响生长发育，因此，可在幼龄动物断乳后单独饲养并驱虫，可有效避免捻转血矛线虫病对幼体的危害。

4.4 合理使用驱虫药

驱虫药的剂量需要根据动物种类和体量进行评估。圈养野生动物种类繁多、种间差距大，在驱虫药种类和用量上应根据动物实际发病情况进行适当调整［62］。

在圈养野生动物驱虫药的使用过程中，应避免长期使用单一驱虫药，减少动物体内寄生虫对驱虫药的耐药性［63］。同时驱虫药的联合使用效果较好［64］。

5 展望

捻转血矛线虫病仍然是圈养食草类野生动物饲养管理中威胁动物健康的一个主要问题，动物对驱虫药物易产生抗药性，而替代性化合物的功效有限，生物防治措施有其局限性，由于寄生虫的抗原菌株多种多样，重组疫苗的生产仍然是研究人员面临的挑战。在这种情况下，有针对性地选择驱虫药物和驱虫方案，保护易感动物，通过提供营养均衡的饮食来维持动物良好的生理状态，被认为是有效的寄生虫防控策略。同时，关于捻转血矛线虫感染与致病机制的研究还在不断地深入进行中，这些研究结果将为开发抗捻转血矛线虫病新型药物和疫苗奠定坚实基础。