牛羊常见细菌病的快速诊断方法

韩生义,李淑萍,胡国元,李生庆

(青海大学畜牧兽医科学院,青海 西宁 810016)

近年来,随着养殖业的不断发展,各种病害问题也日趋严重,细菌性疾病就是严重制约我国养殖业发展的重要因素,其中牛羊常见病原菌主要包括:大肠杆菌、沙门氏菌、多杀性巴氏杆菌、梭菌以及支原体等[1]。病原检测可以为牛羊疾病的诊断和治疗提供有力支持,然而传统的检测方法难以实现快速高效的诊断,开发快速准确的检测方法是兽医临床诊断中亟待解决的问题。近年来,随着分子生物学和免疫学的不断发展,各种新型的病原微生物检测技术不断出现,不仅可进行准确的病原诊断,还能进行病原菌分型,极大地提高了检测的效率和准确性[2]。本文就近年来牛羊常见细菌病的快速诊断方法做以下综述。

1 大肠杆菌病

大肠杆菌病是由致病性大肠杆菌引起的幼畜以腹泻和败血症为主要症状的一种疾病,传染性强,发病迅速,死亡率高,对养殖行业造成的经济损失巨大,该病还可通过食物链感染人,对公共卫生有重要影响[3]。该病可根据流行病学特征和临床症状做初步诊断,确诊则需进行病原菌分离和鉴定。

检测方法包括PCR方法和ELISA方法。如Chen等[4]建立了用于检测O157致病性大肠杆菌的实时荧光定量PCR方法;李夫宏等[5]建立了一种特异性强、灵敏性高、重复性好的多重荧光定量PCR方法,可应用于致病性大肠杆菌的快速检测[5];张雪佳[6]建立了双重PCR方法,可快速检测大肠杆菌和沙门氏菌,且特异性和可重复性好;王淑娟等[7]开发了一种基于金属有机骨架免疫磁珠富集结合多酶恒温核酸快速扩增的检测方法,该法操作简单、反应迅速,适用于大肠杆菌O157∶H7的快速检测;田鑫鑫等[8]建立一种快速检测产志贺毒素大肠杆菌的基于侧流层析的重组酶聚合酶扩增技术方法,该方法灵敏度和特异性好,且耗时短、检测结果直观可见;程家园等[9]建立一种检测致病性大肠杆菌的间接ELISA方法,该方法特异性、敏感性和重复性及可靠性良好;苏志鹏[10]构建了基于脱氧核酶生物传感器的大肠杆菌检测方法,具有简易快速、低成本、高灵敏度和高特异性等优势。

2 巴氏杆菌病

该病是由A、B和E型多杀性巴氏杆菌引起的一种重要传染病,能够引起多种动物及人类感染[11],主要引发牛羊急性出血性败血症和呼吸系统疾病。该病发病急,死亡率接近100%。据统计,全球30%的牛死亡都是由该病造成的,仅在北美,每年就造成10亿美元损失[12]。

检测方法包括PCR方法和免疫学方法。如刘艳艳等[13]建立了一种多重荧光定量PCR方法,该方法简便高效,能特异性地检测链球菌和多杀性巴氏杆菌;吴昊天等[14]构建了双重套式PCR方法,具有良好的敏感性和特异性,可用于多杀性巴氏杆菌与布氏杆菌的快速检测;高瑞等[15]建立了用于牛源多杀性巴氏杆菌和溶血性曼氏杆菌的双重PCR方法,具有高特异性和敏感性;王锦祥等[16]建立了检测F型多杀性巴氏杆菌的环介导等温扩增检测方法,该方法重复性好、准确性高、敏感性高;郑冰洁等[17]建立了一种基于磁珠的"双抗夹心"免疫显色方法,具有良好的特异性和重现性。佟佳音[18]建立了一种基于产毒素多杀性巴氏杆菌抗体检测的阻断ELISA方法,不仅敏感性高且特异性强;蒋守川[19]建立了一种敏感性高且特异性好的检测多杀性巴氏杆菌PMT抗原的夹心ELISA方法。除此之外,还有PCR-ELISA法,如许淑玉[20]建立了同时检测BRD牛支原体、多杀性巴氏杆菌和溶血曼氏杆菌的多重PCR-ELISA,具有快速高效、操作简便等特点。

3 沙门氏菌病

沙门氏菌病又称为副伤寒,可引起畜禽胃肠炎、败血症及流产等[21]。各年龄段的畜禽均可感染,但对幼畜危害最大,感染后病死率达50%以上[22]。因此,该病的诊断和防治对提高养殖经济效益有重要意义。

检测方法包括PCR方法、免疫学方法和生物传感器技术等。鄢雷娜等[23]建立了一种特异性强且灵敏度高的双重荧光定量PCR方法,可用于沙门氏菌和大肠杆菌的快速检测;刘东海等[24]建立了多重PCR,可快速鉴别肠炎、鼠伤寒、鸡白痢和鸡伤寒等血清型;李夫宏等[5]建立了可检测大肠杆菌、沙门氏菌、空肠弯曲杆菌和奇异变形杆菌的多重定量PCR,该方法特异性强、灵敏性高、重复性好;程深伟等建立了一种快速稳定的多重微滴式数字PCR方法,可实现对金黄色葡萄球菌、O157∶H7大肠杆菌和肠炎沙门氏菌高效精确的检测[25];杨松鑫等[26]建立了一种基于Tris辅助法制备的检测沙门菌的胶体金,该方法敏感性高、特异性好、重复性好;董永贞等[27]构建了一种基于铂壳金核纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,该方法灵敏度高、稳定性好、操作简单、成本低,可快速检测沙门氏菌;刘婷等[28]基于分子印迹聚合物的电化学传感,采用电化学聚合表面印迹策略,实现了对沙门氏菌的快速检测;白梦凡等[29]将免疫磁分离技术和ELISA结合,建立了一种快速简单、特异性强、灵敏度高的检测肠炎沙门氏菌IMS-ELISA方法。

4 梭菌病

梭菌性疾病是由产气荚膜梭菌、腐败梭菌、诺维氏梭菌和肉毒梭菌等所引起的一类急性传染病,该病发病急、病程短且死亡率高[30]。当天气骤变、养殖环境潮湿和饲草缺乏导致牛羊的免疫力下降时,梭菌在体内的增殖和毒素分泌加速,导致突然发病和死亡。该病常为几种梭菌混合感染,导致病原确诊困难[31]。

检测方法主要包括PCR方法和免疫学方法。李一鸣等[32]建立了羊源产气荚膜梭菌A、B、C、D型的多重荧光定量PCR方法,具有良好的敏感性、特异性和重复性;苏燕[33]建立了一种具有良好的敏感性和特异性的A型产气荚膜梭菌的间接ELISA方法;王舒萍[34]建立了一种特异性强、灵敏度高的双重环介导等温扩增结合横向测流生物传感技术的方法,可鉴定B型和D型的产气荚膜梭菌,并同时检测CPB和ETX毒素;吴霜等[35]建立了产气荚膜梭菌β2毒素抗体间接ELISA检测方法,该方法灵敏度高且特异性好;翁鸿宇[36]建立了一种腐败梭菌胶体金检测方法,可用于羊快疫的快速诊断。

5 传染性胸膜肺炎

传染性胸膜肺炎是一种由支原体引起的牛羊传染性呼吸道疾病,该病为世界动物卫生组织列为须呈报的疫病[37],感染后主要侵害牛羊的肺和胸膜,引起纤维素性肺炎和胸膜炎。该病经呼吸道和消化道传播,感染后出现高烧、食欲下降、反刍减缓、咳嗽和呼吸困难等症状,并造成牛羊生长发育迟缓、生产性能下降,严重阻碍养殖业的健康发展[38, 39]。

检测方法包括PCR方法和免疫学方法。李媛等[40]建立了牛支原体的套式PCR,该方法特异性强、敏感性高;辛九庆等[41]建立了一种快速高效的牛支原体的间接ELISA检测方法,目前已应用到国内多地;辛九庆等[42]建立了一种检测丝状支原体丝状亚种SC生物型(MmmSC)的高敏感性的PCR检测方法。

6 结语

近年来,病原微生物的快速诊断技术发展迅速。各种快速检测技术简化了过去繁琐的微生物学的检测方法,并提高了检测的特异性和敏感性,已被普遍应用。随着分子生物学技术的不断发展,很多新型的快速检测技术不断出现,提高了兽医临床诊断的准确性和效率,为牛羊细菌病防控提供了强有力的技术保障。