从寄生虫的生命周期到疾病防控

王祎汀 校 夏俊花 复校

摘 要：家禽业是全球重要的动物蛋白质供应行业之一，但它正面临着巨大的疾病挑战，如球虫病——对家禽生产性能影响较大的禽病之一。球虫病是由艾美球虫属寄生性原生动物引起的一种疾病，该属寄生虫为单宿主专性细胞内寄生，其中的7个种能够影响鸡的健康，不同种类寄生虫在致病特征以及肠道中的定植部位上各有不同。艾美球虫属通过改变宿主肠道功能，导致动物营养物质吸收不足，生产性能降低，进而造成经济损失。本文的目的是回顾球虫病的基本概念、可感染鸡的艾美球虫属的种类和生命周期，以及控制球虫病的方法。

关键词：鸡；艾美属球虫；卵囊；抗球虫；诊断

中图分类号：S859.79+6 文献标志码：A 文章编号：1001-0769（2023）04-0001-14

家禽业是全球动物蛋白质的主要供应行业之一，既可供应肉产品，又可供应蛋产品。正如美国农业部所证明的那样，家禽业是一个持续增长的行业。据美国农业部的统计数据，2020年1月，美国鸡肉产量为1.029亿t，较上年度同期增长3.9％。这一增长非常重要，因为到2050年，预计全球人口将超过90亿，提供可持续和安全的动物蛋白质产品成为全球优先事项。任何损害家禽生产系统生产效率的病原体都可能会威胁对全球粮食安全。

在家禽业中有多种非常重要的病原体，其中包括属于孢子虫顶复体门的几种能够引起球虫病的艾美球虫。这些寄生虫均为顶复合体内具有特殊细胞器的专性细胞内寄生虫，其所具有的特殊细胞器是入侵宿主肠道细胞所必需的。目前，在家禽上总共鉴别出7种艾美球虫属球虫，每种球虫在肠道内都有特定的生态位，且致病性各不相同。

家禽感染球虫的过程始于摄入具有感染能力的孢子化卵囊（球虫的感染形态）。根据感染的球虫所属种的不同，感染后会导致宿主营养物质吸收不良，生长速度下降，如果感染的球虫属于致病性较强的，还会提高宿主的死亡率。目前，控制球虫病主要采用以下几种策略：养殖场层面的管理措施、接种球虫疫苗以及使用天然和传统的抗球虫药，其中使用抗球虫药通常是较有效的预防策略，也是较常用的防控方法。然而，随着抗球虫药的过度使用，耐药性球虫也随之产生。因此，随着耐药性的增加、生产性能的下降和致死率的升高，球虫病已成为对家禽业经济效益影响较严重的疾病之一。

本文的目的是回顾球虫病的基本概念，包括可感染鸡的艾美球虫属中的不同种类、其生命周期及以控制该病常用且全面的方法。目前，全球在家禽生产中减少使用抗球虫药的趋势要求我们提高对引发球虫病的病原体和发病机理的了解，以能够更好地控制球虫病。

1  家禽球虫病的病原学

球虫由孢子虫顶复体门原生动物亚群中的多种单细胞寄生虫组成。其中，艾美球虫属（艾美球虫科）的球虫具有物种特异性，只感染单一宿主或一些密切相关的宿主。顶复体门寄生虫均为专性细胞内寄生，具有独特的特殊细胞器，可形成顶复合体，内含微线体、杆状体、致密颗粒、锥状体和极环（图1），在侵入宿主细胞的过程中，这些组件可提供所需的稳定结构。大量球虫感染会诱发宿主机体出现临床症状，而亚临床感染通常是无临床症状的，但会对家禽生产性能产生不利影响。

温和的感染可引发亚临床球虫病，且一般不引起任何临床症状，也不会对宿主的生产性能产生不利影响。艾美球虫属的球虫在入侵宿主肠道细胞后，在开始多阶段的复制过程中，会破坏宿主的肠道黏膜细胞，导致宿主肠道发生系列病理变化，如细胞通透性升高，营养物质和血浆蛋白渗漏，以及消化功能和蛋白质吸收受损。此外，它還会改变肠黏膜形态，造成肠道吸收表面积减少，影响鸡的健康和生产性能。球虫的生命周期短暂，根据种类的不同，一般持续4～6 d，通常经粪-口途径传播，宿主容易通过摄入孢子化卵囊（寄生虫的感染状态）传播。一旦进入宿主肠道微环境中后，孢子化卵囊会接触消化酶，在机械性破坏的帮助下在肌胃中脱囊，最终释放出孢子，开始球虫的生命周期。

2 艾美属球虫的生命周期

艾美球虫属寄生虫具有一个直接的生命周期，特点是具有高度的组织和宿主特异性，包含无性繁殖和有性繁殖两个阶段，有三个发育期，即分裂生殖期（无配生殖/裂殖子生殖）、配子生殖期（有性生殖的配子形成）和孢子生殖期。

如图1A所示，球虫会经粪——口途径传播，感染始于摄入含有八个子孢子的孢子化卵囊，继而进入分裂生殖期。消化道中的酶微环境和肌胃的机械作用，会改变卵囊壁的结构和通透性。每个孢子化卵囊包含的子孢子开始去除孢子化卵囊尖窄末端的蛋白质和碳水化合物栓体，即斯氏体（Stieda body），使子孢子进入卵囊腔中。通过卵囊微孔将卵囊释放到肠腔，这一过程被称为脱囊（图1B）。

子孢子侵入肠细胞后会转变为滋养体，并进入持续12～48 h的寄生摄食期。随后，形成寄生液泡，滋养体开始扩大，寄生细胞核进行多次无性分裂，形成充满裂殖子的分裂体或裂殖体。感染后约3 d，成熟的分裂体破裂并释放出裂殖子（图1C），裂殖体呈梭状，具有顶复合体结构（表1），使裂殖体移动并感染肠上皮细胞，形成无性繁殖的附加分裂体代。无性繁殖阶段的次数是艾美球虫属每一种球虫的特征（表1），被认为由基因编码决定。这一阶段的主要目的是增加宿主体内裂殖子的数量，为有性繁殖阶段做准备，这也是顶复合体生物生命周期的一个重要特征。无性繁殖阶段完成后，有性繁殖阶段或配子生殖期开始，并发生三个生理活动。首先是配子细胞发生，裂殖子产生配子细胞。其次，在配子细胞发生过程中，裂殖子分化出单倍体的小配子体和大配子体。最后，大配子体与小配子体受精（图1D），产生二倍体受精卵，此时有性生殖完成；减数分裂在保护性卵囊壁内进行，然后有丝分裂产生感染性孢子。

小配子体和大配子体在形态上有所不同，大配子体生长迅速，形成内含多糖颗粒和脂滴的单个大配子。小配子体在成熟后会破裂，释放出许多小的双鞭毛小配子，小配子体是传递DNA的载体。小配子的数量因球虫种类的不同而异，如堆型艾美球虫可产生20～30个小配子，巨型艾美球虫可以产生100个甚至更多的小配子。卵囊受精后会形成一个未分化的细胞质团，与受精卵相对应；该细胞质团受蛋白质和脂肪双重壁的保护，能够很好地抵御来自周围环境的机械性和化学性损伤。寄生虫内生期或内相期的持续时间由完成无性繁殖和有性繁殖并形成卵囊所需的时间决定。

一旦通过粪便从动物体内排出（图1E），卵囊就会跨入生命周期的第三阶段，即孢子形成期。如果环境条件适宜，二倍体的卵囊即可启动孢子形成，这一过程可分为三个阶段：（1）合子核分裂，细胞质的准备和重组。合子核分裂两次，产生四个细胞核。（2）形成四个孢子母细胞，细胞质重组，经历金字塔阶段（pyramidal stage），形成椭圆形孢子母细胞，总共产生四个孢子化卵囊。这一阶段细胞核不分裂。（3）孢子体形成。每个孢囊发生单个核分裂，细胞质纵分为两个部分，在每个孢子化卵囊内形成两个孢子体，末端有斯氏体（图1F）。这一过程对氧气、温度和湿度等环境条件要求较高。氧气是卵囊呼吸所必需的，在无氧条件下卵囊不会发育。温度是另一个关键因素，有研究表明，卵囊对高温或极端低温敏感。评估不同温度下卵囊产孢率的研究发现，在25 ℃、20 ℃和

30 ℃时，孢子形成率分别为88.91％、88.03％和82.44％。最后一个必要因素是湿度。例如，孢子形成的环境相对湿度为75％，环境干燥会引起卵囊水分丢失、脱水和卵囊壁变形等，造成合子被塌陷的卵囊壁挤压，不能正常形成孢子体。Awais等报道，在巴基斯坦费萨拉巴德，在鸡球虫病发病率（60.02％±4.38％）上秋季的较其他季节的高，这可能是由于秋季的自然环境更有利于促进孢子形成和卵囊成活。但垫料含水量也会影响孢子形成率。例如，在极其干燥（相对湿度为16％）的环境中，巨型艾美球虫的孢子形成率最高；然而，在相对湿度较高（62％）的环境中，其孢子形成率最低。孢子形成时间也可能受环境中是否存在其他艾美球虫种的影响。Venkateswara等评估了6种艾美球虫在温度为32～39 ℃和相对湿度为65％～75％时的孢子形成动力学。表2为Ventakeswara等和其他研究人员对鸡艾美球虫孢子形成时间的研究结果。

3 可感染鸡的艾美球虫

影响鸡生长的艾美球虫主要有7种，其分别感染肠道的不同部位（表1）。每种艾美球虫对鸡的胃肠道均有其特定的偏好部位，其肉眼可见的病变、卵囊形态、最短孢子形成时间、最短潜伏期（鸡感染孢子化卵囊和第一个卵囊通过粪便被排入环境中的时间）、裂殖体大小以及球虫在肠上皮中发育的位置等都有所区别。在这7种球虫中，其中的3种对肉鸡的影响最大：堆型艾美球虫，在小肠近端肠上皮细胞中发育，主要影响十二指肠；巨型艾美球虫，主要影响肠道中段，其卵囊较大，易于识别；柔嫩艾美球虫，影响盲肠，可造成血性腹泻。

虽然目前大多数研究都集中在探讨上述7种艾美球虫对鸡健康和生产性能等方面的影响上，但是，研究人员最近在澳大利亚鸡群中分离到了3种隐蔽型艾美球虫的基因型，目前已被认定为新增加的会影响鸡的球虫种类。这些球虫最初被定性为新发操作分类单元（operational taxonomic unit，OTU）。随着研究的深入，发现这些OTU被进一步分为3个不同的系统发育簇，分别用OTUx，OTUy和OTUz表示。研究人员对它们的生物学性状、遗传和抗原多样性差异进行了评估，并将其直接与7种公认的艾美球虫进行了比较。差异之显著，足以将其列为可感染鸡的新的艾美球虫物种，并命名为宽尾艾美属球虫（即OTUx）、长尾艾美属球虫（即OTUy）和扎里亚艾美属球虫（即OTUz）。

4  鸡球虫病的病理学与诊断

研究表明，球虫的感染程度和球虫病的临床症状受多种因素的影响，包括艾美球虫的种类、感染剂量、宿主与寄生虫的相互作用以及鸡舍的环境条件。

4.1 艾美球虫物种

不同种类的艾美球虫物种在致病力上各有差异，从中等到严重不等，某些种类的球虫可能会导致宿主体液流失，营养物质吸收减少（堆型艾美球虫和缓和艾美球虫）；肠壁肿胀，有出血点，肠上皮松弛（布氏艾美球虫和巨型艾美球虫），或肠道绒毛完全被破坏，导致出血和死亡（毒害艾美球虫和柔嫩艾美球虫），每一种球虫都可产生区别于其他种类的可辨识和明显的病理学变化。

4.2 感染剂量

球虫的感染具有自我限制性，很大程度上取决于摄入的孢子化卵囊的数量。多项研究表明，较佳感染剂量，就是既可以满足寄生虫繁殖潜力，又能使其在肠上皮细胞内进行有效复制的剂量。摄入过高剂量的球虫，会引发所谓的“拥挤效应”，导致球虫生命周期连续性中断，但仍能造成宿主肠道损伤。2001年，Williams在试验条件下，分别用903个堆型艾美球虫孢子化卵囊、16个布氏艾美球虫孢子化卵囊、39个巨型艾美球虫孢子化卵囊、14个缓和艾美球虫孢子化卵囊、16个毒害艾美球虫孢子化卵囊、16个早熟艾美球虫孢子化卵囊和72个柔嫩艾美球虫孢子化卵囊的感染剂量，研究了不同种类的艾美球虫的繁殖潜力。

4.3 宿主

宿主是家禽感染艾美球虫的关键因素。一些艾美球虫在鸡上有高度免疫原性，原发性感染可以刺激鸡对同源性球虫随后的攻击产生保护性免疫。Lillehojin通过利用两个品系的鸡（SC和FP），证明宿主的年龄与遗传背景会影响球虫的感染结果。用不同剂量的柔嫩艾美球虫孢子化卵囊对这两个品系的鸡进行实验性感染，结果发现不同年龄的鸡在再感染过程中，初次接种高剂量卵囊时，FP品系的鸡对球虫的抗性比SC品系的鸡更强。此外，研究还发现年龄较大的鸡对艾美球虫具有完全免疫力。

此外，一些文献报道，宿主的性别也会影响球虫病的流行性。如，Hadas等和Wondimu等报道了埃塞俄比亚贡达尔镇某鸡场的球虫病流行情况，公鸡的发病率（44.3％～43.6％）高于母鸡的（42.4％～41.2％），但两项研究均未发现不同性别的鸡在发病率上存在显著的统计学差异。

4.4 禽舍的环境

一些因素会危害養殖场家禽的安全，并会提高寄生虫的传播力，包括养殖场生物安全措施不到位、工作人员和设备卫生状况等。消毒在减少寄生虫传播方面发挥着重要作用，因为卵囊主要通过机械媒介传播，如工作人员或设备在养殖场间的流动，啮齿动物和昆虫（如苍蝇和甲虫）等。

4.5 诊断

正确鉴别艾美球虫对于诊断和控制球虫病非常重要，从商业角度来看，当鸡群在临床上有明显的肉眼可见的病变时，就需要诊断是否为球虫病。评估艾美球虫感染的经典方法包括：目测诊断，观察受感染鸡的临床症状，尸检期间确诊肉眼可见病变的位置和外观；显微镜诊断，重点是评估卵囊的大小和形状（图2）。有时还包括利用显微镜涂片对其他发育阶段的评估。此外，如果需要更精确的诊断结果，还可以用分子诊断法。

4.6 临床症状

球虫侵入家禽的肠黏膜后，会诱使肠上皮细胞出现一定程度的损伤和炎症。分裂体、配子体和卵囊会在短时间内造成宿主肠上皮细胞发生显著的组织学改变，包括扭曲、破裂、与邻近细胞分离和脱落。受感染的鸡羽毛褶皱，消沉或嗜睡（图2）。此外，感染鸡会出现采食量和饮水量减少，可能排水样、白色粪便，偶尔便血，这会导致鸡脱水，增重延缓，如果未及时治疗，还会出现死亡。此外，由于刷缘酶活性降低和肠道完整性遭到破坏，感染鸡还会出现营养物质吸收不良。

感染球虫后也会导致鸡肠道发生其他变化，如，口服接种堆型艾美球虫和巨型艾美球虫的卵囊，会增加肉鸡回肠隐窝杯状细胞的大小和数量。杯状细胞是肠道的一种重要防御机制，可分泌黏蛋白——一种高分子量糖蛋白。黏蛋白是机体防御肠道病原体的第一道防线，可保护肠上皮细胞免受肠腔中病原体和刺激物的侵害。同样，有研究报道，当柔嫩艾美球虫入侵盲肠上皮细胞时，盲肠会加快黏液的分泌速率，并产生保护性表型，作为对抗寄生虫的免疫反应。但是，黏蛋白产量的增加也可能是有害的，会促进其他病原体的二次定植，如产气荚膜梭菌、沙门菌和部分病毒（如鸡马立克病病毒、鸡传染性法氏囊病病毒）。通过损害宿主的新陈代谢和营养物质的吸收，这会进一步影响肠道健康。

为了评估肉眼可见病变，Johnson等使用了标准化肠道病变评分技术，病变评分分0～4分五个级别，目的是获得每一种艾美球虫引起的肉眼可见病变的数值分类（图2）。该评分系統必须从十二指肠开始对鸡的全部肠道进行评估。检查黏液和浆膜可以确定病变情况，而良好的光源（太阳能或灯）对于得到可靠的评分至关重要。表3总结了堆型艾美球虫、巨型艾美球虫和柔嫩艾美球虫卵囊在受到感染的脏器壁上可见的病变以及各自的病变评分。一般来说，对每个鸡群的一定数量的鸡（5～6羽）进行评估，然后将所有种类的艾美球虫的单个评分相加。这种方法较为费力，也可能存在主观性，需要经验丰富的人员才能获得准确的结果。然而，它仍然是目前广泛使用的诊断方法。

4.7 显微镜诊断

可以通过刮取感染鸡的肠黏膜来鉴定是否有卵囊以及卵囊的形状，也可通过粪便进行卵囊计数。通常情况下，通过麦克马斯特技术，用每克粪便或家禽垫料中的卵囊数（oocysts per gram，OPG）来补充肠道损伤评分。据信，在与生产性能之间的相关性上，病变评分值高于卵囊计数（OPG）。也许，卵囊脱落可能与增重减少或肠道损伤评分值降低的相关性不大，因为高剂量的艾美球虫会引发“拥挤效应”，在减少卵囊脱落的同时仍会严重损伤肠道。无论如何，我们需要更高的准确性来确定感染鸡的生产性能开始受到影响的肠道损伤水平，尤其是存在亚临床感染时。

最近，研究人员开发了一种新的方法，即Mini-FLOTAC?方法（图3），用于定性和定量诊断多种哺乳动物被蠕虫和原生动物感染的情况。在实验室或田间条件下，该方法均可快速处理大量样本。Mini-FLOTAC?方法基于饱和溶液浮选原理，使用的设备由两个部件组成，即Fill-FLOTAC装置和读取盘。Fill-FLOTAC是一个容量为70 mL的透明塑料容器，用于执行该技术的前四个步骤，即样本收集和称重，均质化，过滤以及填充腔室。另一个部件是Mini-FLOTAC读取盘，它包括两个部件（基座和2个读取盘，每个读取盘的容量为1 mL，读取盘表面有规则的网格将每个读取室分为12个部分）和两个附件（密钥和显微镜适配器）。

显微镜读数是在100倍的放大倍数下进行的，如果原生动物较小，放大的倍数可达400倍。该技术已成为麦克马斯特（McMaster）方法的替代方案，尤其是在需要更高精度的情况下，并已成功用于包括山羊和马在内的其他物种。Bortoluzzi等比较了McMaster方法和Mini-FLOTAC?方法对巨型艾美球虫卵囊进行定量的精度，认为Mini-FLOTAC?方法可以更可靠和精确地对巨型艾美球虫的卵囊进行定量，检测限在每克排泄物100～500个卵囊。Das等发现，当排泄物中的卵囊数为50个时，McMaster方法的敏感性低于Mini-FLOTAC?方法的，而当排泄物中的卵囊数为100、250、300、450、625和   1 250个时，两者在敏感性上无显著差异。此外，Das等还认为，在检测速度上，MacMaster方法快于Mini-FLOTAC?方法，但两者都低估了真正的OPG数量。

4.8 分子诊断

在实际生产中，艾美球虫感染通常由多种球虫引起，具有相似的病理学特征，这给现场诊断带来了困难。这意味着，敏感性更高、主观性更弱的诊断方法对正确诊断非常重要。分子生物学技术在许多情况下提高了诊断的准确性，如聚合酶链式反应（PCR）；扩增核糖体DNA的内转录间隔区1（internal transcribed space 1，ITS1）是目前应用最为广泛的一种技术。ITS是一段非功能性RNA，位于共同前体转录物上的结构核糖体RNA（ribosomal RNAs，rRNA）之间。

这个区域的基因组包含鉴定艾美球虫的几个关键片段，包括5'外部转录序列（5 external transcribed sequence，5'ETS）、18S rRNA、ITS1、5.8S rRNA、ITS2、26S rRNA，以及3'ETS。由于只需要少量的DNA就可以使用该技术，且亲缘关系密切的物种间存在高度变异性，ITS区域被广泛用于分子系统发育和分类学。其他用于鉴定艾美球虫的分子技术包括随机扩增多肽性DNA（random amplified polymorphic DNA，RAPD）分子技术、序列特征扩增区域（sequence characterized amplified region，SCAR）标记技术，定量PCR和环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification，LAMP）等。

此外，相关研究人员开发了检测上述7种感兴趣的艾美球虫的多重PCR，该技术可将每种球虫的引物组合在一个反应中。鉴于这是一种在流行病学上分布广泛的寄生虫，且世界各地都报告了该寄生虫在分类上发生了变化，因此有必要继续进行深入的研究。新一代测序技术的不断提高，使人们可以对新出现的或区域特异性艾美球虫进行精确的鉴定，并通过其他途径的研究使球虫病的防控策略变得更容易。

5  鸡球虫病的防控措施

预防和控制球虫病可以采用接种疫苗、使用天然饲料添加剂、预防性使用抗球虫药和改善家禽养殖场管理等措施实现。一些有益的做法，如对饲养设备进行清洁和消毒，给家禽舍进行良好的通风，提供清洁的饮水等，都有助于维持家禽舍中垫料的卫生，进而可最大限度减少孢子化卵囊产生孢子。预防一直是肉鸡生产中的关键措施，可以通过抗球虫药避免球虫病的暴发。

5.1 抗球虫药控制球虫病

自20世纪50年代以来，一种很普遍的做法是饲用抗球虫药来控制肉鸡和火鸡的球虫病。据Agri Stats股份有限公司（美国印第安纳州韦恩堡）的报告，20世纪90年代末，99％的肉鸡是在一个或多个生产阶段通过饲用抗球虫药完成球虫病的预防，这种做法在许多国家或地区仍盛行。然而，一些家禽生产地或生产国正在改变球虫病的预防手段，如今，世界上一些大规模肉鸡生产国，如美国，60％的肉鸡不饲喂含抗球虫药的饲料。

根据作用方式可将抗球虫药分为抗球虫药和杀球虫药。抗球虫药会阻止球虫的发育，影响其在宿主体内的复制和生长，但该作用是可逆的，因为如果宿主不再服用抗球虫药，可能会导致球虫病再次暴发。杀球虫药的特征是杀死球虫，或对其造成不可逆的损害。

根据药物的来源，抗球虫药可分为两类：（1）合成类化合物，通过化学合成产生，对球虫的新陈代谢具有特定的作用方式；（2）聚醚或离子载体类抗生素，由链霉菌或马杜拉放线菌发酵产生，通过干扰包括钠、钾、鈣和镁在内的单价或二价离子穿过球虫细胞膜破坏球虫的内环境。此外，市场上还有同时兼顾这两类药物作用方式的“混合产品”，表4列出了这些类别药物的进一步特效。

在预防上，抗球虫药的过度使用会导致药物疗效下降，这主要是由球虫的耐药性提高所致。为了解决这一问题，人们现在用双重（或穿梭）或连续螺旋式方法使用抗球虫药。方案一：在鸡的生命周期中，两种或多种具有不同作用模式的抗球虫药交替用于不同的饲料中；方案二：同一种抗球虫药在整个生产周期中连续使用，但在一批或多批鸡群后更换另一种抗球虫药。

5.2 鸡球虫病的预防接种

感染艾美球虫会触发宿主免疫系统的多种机制，从而产生有效、持久的物种特异性免疫。一般来说，产生针对艾美球虫的免疫应答需要大量感染或摄入孢子化卵囊，但巨型艾美球虫除外，它具有高度的免疫原性，只需要少量的卵囊就能诱导宿主机体产生较强的免疫。此外，球虫生命周期的早期内源性阶段比后期的性阶段具有更强的免疫原性。鸡的免疫系统很发达，当遭遇艾美球虫肠道寄生虫的挑战时，肠道相关淋巴组织（gut-associated lymphoid tissue，GALT）就会成为第一道防线。该系统已经进化成一个特殊的免疫复合体，包括派尔集合淋巴结（Peyers patches，PP）、法氏囊和盲肠扁桃体等器官，拥有各种特殊的免疫细胞，如肠上皮细胞、自然杀伤（natural killer，NK）细胞和树突状细胞。感染会刺激宿主产生免疫反应，首先是由巨噬细胞、粒细胞、NK细胞和可溶性因子（如血清蛋白）介导的非特异性免疫反应。在此之前，由淋巴细胞及其分泌物（以抗体和细胞因子的形式）介导的抗原特异性记忆免疫反应开始发展。Rose等、Lillehoj等利用小鼠和鸡模型研究证明了宿主对艾美球虫感染的先天和适应性反应的进展。

1925年，Beach等报道了人类首次研究发现鸡对柔嫩艾美球虫感染有抵抗力，但直到27年后，第一个预防球虫病的商用活疫苗（CocciVac R）才在美国上市。接种疫苗被列入球虫病防控计划，目的是诱导宿主产生免疫反应，产生对艾美球虫后续感染的预防作用，并降低球虫病的严重程度。

市场上有不同种类的球虫病疫苗，包括强毒活疫苗、减毒活疫苗和亚单位疫苗。活疫苗是给家禽口服低剂量的艾美球虫卵囊，来刺激宿主的免疫系统产生体液免疫反应和细胞免疫反应。摄入的卵囊会在艾美球虫生命周期的不同阶段产生各种抗原，以刺激免疫反应，其中细胞免疫反应在抵抗球虫病方面是很重要的。Lillehoj的研究支持了这一观点，试验用环孢菌素A治疗发病鸡，以抑制细胞介导的免疫反应；或用激素治疗以通过干扰法氏囊消除体液免疫反应。该研究发现，在进行激素黏液囊切除手术后，鸡对柔嫩艾美球虫感染的免疫反应没有改变，而之前接受环孢菌素A治疗的鸡对球虫表现出更高的易感性。

这些研究和其他研究对未来疫苗开发至关重要。这些研究对于更全面地了解寄生虫免疫反应的性质以及宿主和寄生虫之间的其他相互作用非常重要。

5.3 强毒疫苗

从野外分离到的致病性没有任何改变的球虫野毒株也可以用作疫苗株，制作这类疫苗的成本相对低廉，制成的疫苗非常有效。然而，如果管理不当，这种做法存在影响鸡群生产性能、增加发生临床球虫病的风险。在大规模疫苗接种中，必须规范接种剂量和条件，使鸡群能够均匀接种。没有接种正确剂量的鸡可能会使后续的感染持续发生，从而导致同步免疫失败，影响鸡的生产性能，并增加未来鸡群对球虫病的易感性。这些缺点限制了强毒疫苗的使用，并且强毒疫苗目前未在欧盟获得使用许可。但这类疫苗已在北美大部分地区以及非洲和亚洲的部分地区广泛使用。

5.4 减毒活疫苗

减毒的目的是减弱球虫的致病性，从而降低其对宿主的有害影响。多种减毒方法已被用于疫苗生产，包括早熟选择、辐照、化学处理和鸡胚连续传代。艾美球虫早熟系的特征是，由于消除了一种或多种分裂殖原细胞，内源性生命周期缩短，从而减少了对鸡肠道的损伤和卵囊产生。在第二次传代期间，给鸡接种排泄在粪便中的第一代卵囊，并反复重复这一过程，以此降低所选艾美球虫的繁殖潜力和露显前期。伴随着这些特性的减少，球虫的致病性随之减弱，同时保留了免疫原性。这种类型的疫苗在欧洲大部分地区以及非洲、亚洲和澳大利亚的部分地区被广泛使用，由于其生产成本相对较高，生产能力有限，主要用于蛋鸡和种鸡。

5.5 亚单位疫苗

保护性抗原的鉴定对开发抗球虫病的新疫苗至关重要。从球虫强毒株中分离和纯化的表位已用于球虫疫苗的生产，主要作用于艾美球虫的不同发育阶段（孢子生殖、无性生殖、配子生殖）表达的天然或重组蛋白。这一作用对母体免疫特别有用，可刺激大量免疫球蛋白Y（IgY）的产生，然后通过卵黄转移，为其后代提供保护性免疫。亚单位疫苗可以将感染巨型艾美球虫的鸡减少83％的孢子化卵囊排放量，并可以对柔嫩艾美球虫和堆型艾美球虫等产生一定的交叉免疫。

在开发新一代重组抗球虫疫苗的尝试中，相关人员已经发现了许多潜在的疫苗抗原。据报道，使用重组蛋白、DNA或活载体制剂中的抗原进行的小规模疫苗接种试验，可使球虫复制和/或肠道损伤评分值降低30％～90％，或在饲料转化率和/或增重方面得到相同的改善。然而，使用重组亚单位疫苗的一个主要限制因素是需要有合适且有效的递送系统。目前，几种可能的口服载体，包括芽孢杆菌、沙门菌、转基因艾美球虫和酵母（如酿酒酵母），正处于开发中。

目前，正在推广的做法是接种疫苗，主要是满足对“永远无抗生素”标签的产品的需求。在过去，这是一种普遍的做法，只用于种鸡和火鸡；这种预防趋势一直在改变，因为公众和立法压力促使在肉鸡生产中寻找具有成本效益的抗球虫药替代品，尤其是在美国等发达国家。在这些国家（与欧盟不同），离子载体类药物被视为抗生素，接受相关部门的监管。为了应对这些外部压力，35％～40％的美国肉鸡生产商采用每年一次的周期系统，即每6羽肉鸡中有2羽接种球虫疫苗，而不是服用药物。这种做法被称为生物穿梭方案，即在出壳当天为肉鸡接种球虫疫苗，然后给生长期和育肥期的肉鸡饲喂添加了抗球虫药的日粮。这使生产商能够更好地控制使用非减毒疫苗带来的疫情风险。

使用活疫苗控制球虫病的另一个重要优势是替换在家禽舍中定植的艾美球虫种群。正如Chapman和Jeffers的研究证实，这通常会恢复家禽舍中艾美球虫对传统抗球虫药的易感性。该研究是一项以肉鸡为研究对象的抗球虫耐药性试验，对轮换使用抗球虫药追踪了5个连续生产批次的鸡群。疫苗与沙利霉素（离子载体类药物）和地克珠利（化学合成类药物）联合使用，恢复了球虫对这些抗球虫药的敏感性。该研究证明，紧随疫苗接种方案后采用杀虫方案，能够提高球虫对抗球虫药的敏感性。

5.6 防控球虫病的天然产品

目前，在球虫病防控中面临的困难包括，抗球虫药的生产成本，消费者对标有“无抗生素”、“绝未用过抗生素”或“不使用抗生素饲养”的家禽产品的需求压力，以及球虫病活疫苗的致病性，正促使世界各地的家禽生产商加紧寻找安全、有效和经济可行的替代品来防控球虫病。

这些替代品包括益生元、益生菌、香精油、有机酸、抗氧化剂和纳米生物素（用作抗菌剂的植物纳米颗粒）。在这些化合物中，许多经常被用作日粮添加剂，具有多种用途，包括刺激免疫系统、抗炎和抗氧化作用。例如，Ali等的研究表明，大蒜和生姜对实验性诱发的球虫病具有抗球虫作用。与阳性对照组（感染球虫但不使用上述添加剂）的鸡相比，鸡在采食添加了生姜和大蒜的日粮后，采食量、体重和饲料转化率都显著提高。同样，在感染后，采食添加了生姜和大蒜的日粮后，鸡在排泄孢子化卵囊的数量、肠道病变评分和小肠组织病理学方面都有所改善。

表5显示了一些用于防控艾美球虫的天然化合物、作用机制以及在防控球虫病方面的功效。许多研究的结果并不一致，表明需要进一步研究这些替代防控策略的潜力。例如，Scheurer等研究了三种植物源性化合物（牛至；姜黄、皂苷和菊粉的混合物；皂树），结果表明它们无法预防球虫病。同样，Idris等报道，由于香精油的抗营养作用、毒性、低剂量有效性和保护反应降低，其作为抗球虫药替代品的使用受到限制。

需要进一步探索它們的作用机制，并且应该单独或与球虫病疫苗结合评估其保护性反应，因为未来的防控策略可能包括产品组合，以替代传统抗球虫药。

6  结论与展望

球虫被认为是家禽生产中普遍存在的一种寄生虫，世界各地艾美球虫发病率很高。例如，哥伦比亚为92.8％，阿根廷为90％，罗马尼亚为92％，印度北部地区为79.4％，中国东部地区为65.8％，韩国为78.7％。即使在发病率较低的国家，艾美球虫也是一种常见和会带来巨大经济损失的病原体。本文论述了如何将改进管理、预防性使用药物和接种疫苗结合起来，成功地在家禽中实现球虫病的防控。然而，艾美球虫尚未从饲养动物的商业性养殖场中完全根除，而且通过轮换用药计划产生了对抗球虫药的耐药性，因此仍影响家禽生产性能和健康。

此外，从分子测定中收集的信息可以指导家禽生产者防控疾病，让他们在知情的前提下，决定在现场使用哪种抗球虫化合物（传统的或天然的）或活卵囊疫苗。必须更新和扩大对艾美球虫基本概念的认识，因为艾美球虫对全球家禽业造成了负面影响。此外，继续进行基于分子生物学方法和现场试验为基础的基础研究和应用研究，以支持不同种类的艾美球虫的鉴定和特征描述，从而更准确地鉴定不同种类的艾美球虫。因此，需要根据全球不使用抗生素生产趋势，开发出替代产品。

原题名：Chicken coccidiosis： from the parasite lifecycle to control of the disease（英文）

原作者：Carolina Mesa-Pineda、Jeffer L Navarro-Ruíz和Sara López-Osorio等

唐芬兰 译自 Frontiers in Veterinary Science，Vol.8（2021）：1～11