禽类隐孢子虫病及其公共卫生风险

李 易，李 娟，邱茜茜，廖申权，戚南山，吕敏娜，林栩慧，蔡海明，胡俊菁，张亿清，张健騑，张浩吉*，孙铭飞*

(1.佛山科学技术学院，佛山 528225；2.广东省农业科学院动物卫生研究所，广东省畜禽疫病防治研究重点实验室，农业农村部禽流感等家禽重大疾病防控重点实验室，广东广州 510640)

隐孢子虫病是由隐孢子虫(Cryptosporidiumspp.)感染引起的以腹泻为主要特征的重要人兽共患寄生虫病，对婴幼儿和免疫缺陷者有致死性风险，具有重要的公共卫生意义。隐孢子虫宿主谱非常广，可以感染包括哺乳动物和禽类在内的200多种脊椎动物。禽隐孢子虫主要寄生于禽类的肠道、呼吸道和法氏囊，造成上皮细胞损伤，少量种类寄生于胃、尿道及其他器官。禽类感染隐孢子虫可出现腹泻、咳嗽、呼吸困难等症状，导致生产性能下降，具有高发病率和死亡率等特点，是影响禽类健康的重要病原之一[1]。同时，禽类尤其是水禽和野鸟易将含有隐孢子虫卵囊的粪便排泄到休闲地和饮用水中，人类通过摄入受污染的食物和水，或直接接触受感染的禽类而继发感染[2]。

禽类隐孢子虫感染最早在1929年由Tyzzer E E首次发现；1955年Slavin D发现了一种新的隐孢子虫可导致幼龄火鸡死亡，并建议将其命名为Cryptosporidiummeleagridis；1986年Current W L等描述了隐孢子虫在家鸡体内的生活史，并将其命名为Cryptosporidiumbailey；1999年Pavlásek Ⅰ等在母鸡体内发现禽隐孢子虫的第三大有效种Cryptosporidiumgalli，后来被Ryan U M等稍作修改[1]。目前，已报道的感染禽类的隐孢子虫主要有4个有效种(C.meleagridis，C.baileyi，C.galli，C.avium)及30多个基因型(包括禽基因型Ⅰ～Ⅳ和Ⅵ～Ⅸ，鹅基因型Ⅱ～Ⅳ，鸭基因型Ⅰ、Ⅱ和b，Eurasian Woodcock基因型，Finch基因型Ⅰ～Ⅲ以及YS-2017基因型等)[2,3]。另外，哺乳动物特异种类如C.parvum，C.andersoni，C.hominis，C.muris和C.canis亦有在禽类中发现的报道。

禽类长期以来不但是食物的重要来源，亦是娱乐和伴侣宠物的重要组成部分。高度集约化的商业模式下，禽类良好的生产性能是强大的竞争优势。而感染性疾病则成为影响家禽生产性能的极大威胁，禽隐孢子虫病作为一种经常被忽略的慢性消耗性疾病一方面可能导致家禽增重缓慢、饲料报酬降低，严重影响其生产性能和生产能力，另一方面易与其他呼吸道、消化道病原混合感染，增加重大疾病暴发的风险，给养禽业带来巨大的经济损失[4]。伴随时代进步和人们生活水平的提高，禽类与人类之间的联系愈发密切。除了日常生活中接触最多的家禽，观赏禽类、竞技禽类以及野生禽类也不断走入人们的生活中。尤其是人类和野生鸟类的密切接触促进了包括寄生虫在内的传染性病原体向新宿主和环境的溢出传播。频繁而密集的活禽交易、屠宰模式以及野鸟携带传播为多种人兽共患隐孢子虫病的发生提供了便利，给公共卫生安全带来了极大的威胁[5]。目前，对于哺乳动物隐孢子虫病的研究相对较为丰富，但是在禽类隐孢子虫方面的研究相对较少，近些年，禽类在隐孢子虫病尤其是人兽共患隐孢子虫病发生过程中的重要作用愈发引起社会关注。本文通过对国内外研究资料的梳理、归纳，对禽类隐孢子虫的种类、分布、流行情况以及公共卫生风险进行综述，以期更好地了解禽类隐孢子虫病的特点以及禽类在病原传播过程中的作用，从而为我国隐孢子虫病的监测、预警和联防联控提供参考。

1 禽类隐孢子虫种类及生物学特点

1.1 禽类隐孢子虫的宿主种类及特点

已有报道显示，隐孢子虫在世界范围内有30多个禽类宿主，包括鸡形目(Galliformes)、雁形目(Anseriformes)、鸻形目(Charadriiformes)、隼形目(Falconiformes)、雀形目(Passeriformes)、鹦鹉形目(Psittaciformes)、鹰形目(Accipitriformes)等[3,5-8]。禽类隐孢子虫总体感染率约为3.96%，禽类宿主的种类和地区分布有一定的差异，感染率从0.41%到100%不等，除家禽外，珍禽及野生鸟类均有感染[1,9]。最典型的鸭科(Anatidae)感染率高达7.24%，高于总体平均水平，鹰科(Accipitridae)、雉科(Phasianidae)、雀科(Passeridae)、鸠鸽科(Columbidae)、松鸡科(Tetraonidae)的感染率分别为9.57%、5.91%、7.43%、15.53%和3.60%[9]。总体看来，飞禽感染率比走禽略高。一些迁飞禽类，如加拿大鹅(Brantacanadensis)、大天鹅(Cygnuscygnus)感染率相对较低，分别为2.78%和1.71%。鹰科(Accipitridae)和隼科(Falconidae)的飞禽多栖息于峡谷或开阔林地，以肉类为主要食物来源，具有较高的感染率，分别为9.57%和7.69%。鸠鸽科(Columbidae)、雀科(Passeridae)和拟椋鸟科(Icteridae)禽类虽多为树栖亦表现出较高的感染率，分别为15.53%、7.43%和17.14%[9]。生活在湖泊、海洋或其他水源相关的环境附近的禽类，当栖息地水源或者水体中的鱼类有发生隐孢子虫感染时，便会导致隐孢子虫感染这些禽类并互相传播，尤其影响生活在附近的飞禽。

1.2 感染禽类的隐孢子虫种类及特点

已报道的可感染禽类的隐孢子虫约有40余种，主要种类为C.meleagridis、C.baileyi、C.galli和C.avium(原禽基因型V)[10]。C.meleagridis和C.avium主要寄生于禽类肠道，表现为不同程度的肠炎，C.galli仅寄生于禽类腺胃，而C.baileyi感染部位较多，包括结膜、鼻咽、气管、支气管、气囊、肠道、法氏囊、肾脏、和泌尿道，临床多表现为呼吸道疾病、肠炎和肾脏疾病。此外，禽隐孢子虫Ⅲ型被认为是引起桃脸牡丹鹦鹉(Agapornisroseicollis)慢性呕吐的可能原因[11]。其他禽隐孢子虫基因型的致病性相关研究则鲜有报道。

C.baileyi作为禽类感染的优势种，易造成呼吸道上皮损伤并继发感染其他呼吸道疾病，同时感染造成免疫器官法氏囊的损伤，可抑制免疫系统对致病性病毒，如马立克病毒、传染性黏液囊病毒、呼肠孤病毒、新城疫病毒、传染性支气管炎病毒、禽流感病毒的免疫应答。黄燕等[12]研究表明大肠埃希氏菌与C.baileyi共感染可加剧隐孢子虫感染造成的雏鸡肠道微生物多样性和菌群结构的变化。国内对C.baileyi生物学特性的研究较多，雏鸡感染时，其主要寄生气管及法氏囊，喉头、肺脏、直肠、泄殖腔黏膜表面也有虫体。齐等[13]对分别来自鸡源(林州株和郑州株)、鸭源(郑州株)、白文鸟源(郑州株)和鹌鹑源(武陟株)的贝氏隐孢子虫进行了雏鸡的致病性试验，发现鸡源和鸭源的C.baileyi对雏鸡具有较强的致病性，剖检发现法氏囊黏膜充血肿胀，发病率较高，而白文鸟源和鹌鹑源的发病率较低且临床症状不明显。且鸡源C.baileyi分离株不同也存在差异，其中郑州株对雏鸡致病性最强。

C.meleagridis是公认的重要人兽共患虫种，可感染人、牛、兔、鼠等多种哺乳动物，宿主特异性不严格，与C.parvum和C.hominis并居为三类常感染人的隐孢子虫，具有重要的公共卫生意义。C.meleagridis主要寄生于各段肠道上皮细胞内，导致小肠和盲肠肿胀充满黏液和气体，其裂殖生殖存在自身循环发育，虫体发育较快且排卵囊持续时间较长。C.meleagridis感染不同宿主存在寄生部位的差异性，如鹌鹑源C.meleagridis在小白鼠和雏鸡体内的寄生部位有较大差异，在小白鼠体内寄生于十二指肠且寄生部位显得较深，但在雏鸡体内主要寄生于回肠且虫体寄生部位较浅[14]，这可能与宿主种属和宿主消化系统的发育程度等有关。2019年C.meleagridis首次在免疫功能正常的结肠腺癌患者体内发现[15]，是否癌症的发生会增加隐孢子虫的易感性，包括黏蛋白表达的改变和上皮细胞完整性的丧失等仍需进一步的研究。

C.galli是寄生于禽类腺胃上皮细胞的隐孢子虫，主要引起腺胃病变，腹泻，体重减轻和死亡。宿主特异性较明显，已经确定的宿主包括犀鸟、鸡、金丝雀、凤尾雀、小斑雀、古巴火烈鸟、绿松石鹦鹉、松鸡和松雀等[16]。国外关于C.galli感染的报道较多，da Silva D C 等[16]发现虽然在91份成鸟和14份幼鸟体内都检测出C.galli感染，但只有1份致死性病例表现为与大肠埃希氏菌合并感染，C.galli的存在可能会加剧病原感染宿主的进程。国内禽类C.galli感染相对较少，近几年在河南和黑龙江的观赏鸟群体中有C.galli感染[6,17,18]，GONG等[10]在安徽省家禽中也检测到了C.galli的感染，但我国目前尚未有与其他病原共感染的相关报道，与其他虫种或基因型混合感染情况则较为多见。

C.avium是新发现的禽类隐孢子虫种，与C.baileyi感染部位相似，但感染宿主特异性较强，以鹦鹉形目禽类为主，未见非禽类宿主感染的报道。感染部位包括禽类的肾脏、输尿管、泄殖腔、回肠和盲肠[17]。受感染的鸟类卵囊排出量很少，但排卵囊时间相对较长。

伴随分子标记技术的发展，30多个禽隐孢子虫基因型逐渐被发现(主要包括禽基因型Ⅰ-Ⅳ和Ⅵ-Ⅸ，鹅基因型Ⅰ-Ⅳ，鸭基因型Ⅰ、Ⅱ和b，Eurasian woodcock基因型，Finch基因型Ⅰ～Ⅲ以及YS-2017基因型等)[2,3]。禽基因Ⅱ型首次在火鸡上发现，之后在鹦鹉和鸵鸟也有发现，可以定殖于泄殖腔、直肠和法氏囊。禽基因Ⅲ型在鹦鹉形目和雀形目禽类中有报道，我国最早在2011年检测到该型，且仅在禽类腺胃中发现；禽基因型Ⅳ仅在欧洲和北美洲的鹦形目中被发现；2015年首次报道鹦鹉肾感染了隐孢子虫禽源基因型Ⅴ，在肾、输尿管和泄殖腔检出了该虫种，并在回肠和盲肠中发现了发育阶段[19]。禽源基因型Ⅵ目前仅在雀形目的腺胃和肠道中被检出，2017年报道并命名禽基因型Ⅶ～Ⅸ，该3种新的禽基因型均是在鸡形目的火鸡和鸡上发现的，但是其感染部位尚未明确[20]。隐孢子虫欧亚洲丘鹬基因型(Eurasian woodcock genotype)也仅在欧洲丘鹬的腺胃中被检出，在雁形目和雀形目中发现了隐孢子虫鸭基因型(Duck genotype)和鹅基因型Ⅰ～Ⅴ(Goose genotypes Ⅰ～Ⅴ)，这两类隐孢子虫可能具有较窄的宿主谱。

另外，哺乳动物特异种类如C.andersoni，C.hominis，C.muris，C.parvum，C.bovis和C.canis等亦有在禽类中发现的报道。其中，C.parvum的宿主范围很广，可感染多种哺乳动物宿主，而其在禽类中的感染亦越来越常见，Zylan K等[21]于2008年首次报道了石鸻(Burhinusoedicnemus)感染C.parvum引起卡他肠炎和死亡病例，并首次将C.parvum的宿主范围扩展到禽类。Lu Y X等[22]通过对4种不同宿主单倍型分析研究发现，有2种C.parvum单倍型在禽类和其他哺乳动物均存在，在一定程度上提示禽类在传播扩散中的潜在作用。

2 禽类隐孢子虫生活史特征及我国流行情况

2.1 禽类隐孢子虫生活史特征

禽隐孢子虫隶属顶复门、孢子虫纲、真球虫目、隐孢子虫科、隐孢子虫属。根据其生物学特性，在分类上较之球虫亚纲似乎与簇虫亚纲更为接近[23]。隐孢子虫营单宿主寄生，生活史相对简单，包括无性的裂体增殖、孢子生殖阶段和有性的配子生殖阶段。孢子化卵囊为感染性阶段，发育成熟的卵囊内有4个子孢子，无孢子囊，在宿主体内的潜伏期4 d～21 d不等，可能与宿主的年龄、体质状况或饲养条件相关。当宿主经口感染成熟卵囊后，在消化液作用下子孢子脱囊而出，首先侵入肠道或呼吸道上皮细胞(微绒毛区)，发育为滋养体、裂殖体，随后裂殖子释出后迁移到泄殖腔和法氏囊产生裂殖子并进入配子生殖，雌雄配子结合形成合子，合子发育为两种类型(厚壁和薄壁)的卵囊。薄壁卵囊破裂可致禽类的发生自身感染，厚壁卵囊则通过宿主的粪便传播[1]，亦是食物和水污染的重要潜在威胁。

2.2 我国禽类隐孢子虫流行情况

在过去30年里，伴随DNA扩增，生活史分析以及分子生物学技术的飞速发展，使得人们对隐孢子虫多样性有了更深层次的认知。隐孢子虫在宿主体内厌氧条件下的生存能力归因于侧向基因转移能力，不同种隐孢子虫的种系遗传差异亦归因于其种内遗传物质的水平交换[4]。虽然感染禽类的隐孢子虫有近40余种，30多个基因型，但优势种类依然集中在C.parvum、C.meleagridis、C.baileyi、C.galli以及禽基因型Ⅲ等，其他种类仅有少量的病例报道，大部分的隐孢子虫种类和基因型依然保持着较为严格的宿主特异性。

作为禽类中最常见的C.baileyi，在非洲、亚洲、欧洲、北美洲、南美洲等地的鸡形目、雁形目、鸻形目、隼形目等禽类有诸多报道，并且所感染的禽类呈现有不同程度的临床症状[1]。在我国，家禽中鸡、鸭等鸡形目的禽类最常见C.baileyi感染。作为人兽共患的C.meleagridis在近5年的流行范围已从鸡形目、鸽形目等扩大到了鹦形目，其流行范围的进一步扩大不得不引起人们的重视。C.galli是雀形目禽类中隐孢子虫流行优势种，目前仅感染禽类腺胃，但是并不表明其感染部位仅限于腺胃。目前禽基因型Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ只在雀形目、鹦形目和鸡形目中检出，目前禽基因Ⅱ型仅在浙江肉鸡中被报道，近几年禽基因Ⅲ型在观赏/宠物禽类和野生禽类中均有报道，禽基因Ⅴ型集中于观赏/宠物禽类(表1)。除此之外，鹅基因Ⅰ型和Ⅱ型在鸡形目和雁形目中均有报道。禽基因型在野生禽类和观赏/宠物禽类检出率较高，大多都集中在鹦形目，野生禽类禽基因Ⅲ型阳性检出率为2.25%(8/356)，鹅基因Ⅰ型阳性检出率为3.88%(10/258)、Ⅱ型为0.43%(2/467)。观赏/宠物鸟类禽基因Ⅲ型阳性检出率为1.38%(3/218)，禽基因Ⅴ型为10.3%(8/78)。鹅基因型目前未在我国观赏/宠物鸟类发现，家禽中仅发现了鹅基因Ⅰ型，且阳性率为4.87%(12/226)[24]。2019年在我国观赏鸟类孔雀中发现C.xiaoi-like genotype，这是我国首次发现禽感染的病例，阳性率为4.20%(6/143)[25]。2021年首次在安徽省的散养鸡中同时检出C.gaili和C.xiaoi-like genotype，阳性率分别为0.24%(2/829)和0.24%(2/829)，这基本已经明确了新出现的C.xiaoi-like genotype会感染其他禽类[10]。从首次在我国观赏鸟类中检出C.xiaoi-like genotype到在家禽中检出只用了2年时间，可能说明包括C.xiaoi-like genotype在内的禽隐孢子虫种/基因型在我国流行速度较快，或是我国禽隐孢子虫流行情况调查资料较少但其可能在更早时间已经流行。在浙江省的野生动物种检测到隐孢子虫，阳性率为5.77%(3/52)[26]，通过系统发育分析发现了3个新基因型，其中C.galli-like 1和C.galli-like 2与C.galli相差17 bp；Avian geotype V-like与Avian geotype V相差7 bp，其组织学和形态学有待进一步研究。野生动物是人畜感染隐孢子虫的重要来源，更多的新隐孢子虫/基因型在野生禽类发现。

近几年我国有约10个省份有关于禽类隐孢子虫感染的报道，黑龙江7.7%[18]、北京4.58%[27]、青海8.98%[8]、河南0.99%～8.1%[2，6，17，25，28，29]、湖北2.43%[30]和10.2%[31]、安徽2.9%[10]、浙江10%[32]和5.77%[26]、江西9.52%[27]、广东0.82%[33]和海南4.1%[24]。其中家禽感染率在0.82%到10.2%之间，野生鸟类感染率为0.49%～9.52%，观赏/宠物鸟类感染率为0.62%～20.0%，家禽的隐孢子虫感染率显著高于野生鸟类，观赏/宠物鸟类感染率高于其他两类。在观赏/宠物鸟中，鸵鸟目隐孢子虫感染率最高，为11.34%(55/485)，其次是鹦形目8.99%(16/178)和鹤形目8.42%(8/95)；野生禽类中，鸡形目感染率最高，为6.59%(17/258)，鴷形目3.85%(2/52)和雁形目2.04%(10/490)；而家禽中，鸡形目隐孢子虫感染率最高，为5.39%(102/1 891)，其次为雁形目4.28%(56/1 307)(表1)。

表1 我国禽隐孢子虫流行情况及种类/基因型

续表1

除上述常见种类外，C.parvum，C.andersoni，C.ubiquitum，C.muris以及禽基因Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ型，鹅基因Ⅰ、Ⅱ型，Ferret genotype、Rat genotype Ⅰ近些年也陆续报道，其中C.parvum在我国近几年禽类中报道中的检出率略有升高趋势(表1)。

3 禽类隐孢子虫病的公共卫生风险

隐孢子虫病不论从兽医还是公共卫生意义上都被认为是最重要的水源性传播疾病之一。已有研究表明隐孢子虫可以实现动物—动物、动物—人(人兽共患)、人—人(人兽共患)、人—动物(反向人兽共患)传播。直接接触受感染动物是人兽共患隐孢子虫病原的主要来源，间接传播的情况更为普遍，不论是免疫功能健全还是免疫功能低下群体均可通过摄入受污染的蔬菜水果发生感染和传播。混合农作模式可能是隐孢子虫跨物种传播的一个潜在来源[34]。

虽然许多种类隐孢子虫都有感染人的报道，但是90%以上的人类隐孢子虫病是由C.parvum和C.hominis感染引起。禽隐孢子虫重要种类C.melegridis因广泛的感染谱使其成为第三大致人隐孢子虫病的重要病原，C.baileyi作为兽医领域被高度关注的重要病原，是引起家禽、竞技禽类和野生鸟类呼吸道疾病的重要因素。研究表明，免疫功能健全的人亦可发生C.baileyi感染，但是否良性肿瘤与C.baileyi感染存在相关性尚待进一步的探索[35]。

早期的隐孢子虫病暴发多为饮用水引起，伴随科技发展及公共卫生条件的改善，越来越多的病例显示娱乐水源，尤其是游泳池暴发占比逐年增加。禽类特殊的迁飞，与各种水体天然性接触优势使其极易成为潜在的传播/携带者，同时其与人类的密切接触特性，对隐孢子虫病的扩散传播提供了极大的便利。了解禽类尤其是野生鸟类隐孢子虫种类、分布及流行病学特点对于阻断隐孢子虫向其他物种尤其向人类散播具有重要的公共卫生意义。值得注意的是，大多数的禽类感染隐孢子虫在死亡前都没有明显症状，这或许与宿主特征及环境因素相关联[36]。通过种系发育分析研究，C.melegridis禽源分离株与人源分离株亲缘关系非常接近，这在一定程度上提示禽类可成为人类隐孢子虫病的持续感染源。在我国，C.melegridis同时在肉鸡、蛋鸡、鹌鹑、鸽子以及城市污水中均有检出，其中城市污水中阳性率则高达24.4%[37]，在一定程度上提示伴随养殖场污水的排放，C.melegridis可能成为重要公共卫生安全隐患。

另外，野生鸟类有可能成为一个重要的感染来源，近些年越来越多的研究数据表明，C.parvum偶存于无症状的观赏/宠物鸟类的粪便中，多数情况下，这种感染多于机械性携带。大多数病例中，迁飞鸟类有跟随牛群或其他家畜并采其食粪便中未消化完全的植物性饲料的习惯[9]，同时，迁徙路途中穿越许多的城市和水源，这使得它们与放养动物及人类有极大的接触可能性。也就是说，即使野生类很少被与哺乳动物相关的隐孢子虫种类感染，也很容易造成彼此间携带的不同种类的隐孢子虫相互交叉传播。除了直接的食源性传播，养殖场中苍蝇的机械性携带以及降雨、风暴、地球侵蚀、洪水等自然灾害亦可能作为传播相关的风险因素，导致隐孢子虫病在人类和动物种群中传播扩散[4]。禽类隐孢子虫伴随禽类尤其是野生鸟类活动范围在生物种群中的这种普遍性、持久性存在给公共卫生安全带来巨大威胁。然而，鉴于禽类监测数据数量及时空局限性，现有的直接证据还很难解释清楚其间的直接相关性，但对于这种潜在公共卫生风险的直接相关证据及相关防控策略应当成为下一步研究的重点关注问题之一。

4 小结

伴随技术的发展和人类公共安全意识的提升，禽类隐孢子虫研究逐步深入，越来越多的禽隐孢子虫虫种被发现和命名，隐孢子虫的宿主范围也在不断扩大。一方面，隐孢子虫病作为一种慢性消耗性疾病对养殖业造成经济损失，尤其禽类隐孢子虫病造成的呼吸道及免疫器官损伤容易引发其他重要呼吸道病原发生协同感染，加重疾病进程。另一方面，越来越多的研究数据显示禽类隐孢子虫在人隐孢子虫病中的占比增加，然而关于禽类传播的人畜共患隐孢子虫病仍然缺乏直接的分子流行病学数据，尤其野生鸟类在迁飞过程中对于隐孢子虫病传播的风险需要深入监测、跟踪和解析。依据One Health的理念构建系统的隐孢子虫在禽类-人类-环境不同层面的监测预警网络，切实做到“关口前移，人病兽防”将成为未来研究的重中之重。