倪宏波,宮大慶,姜海芳,周玉龍,郭 爽,王春仁
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,黑龍江 大慶 163319)
牛邊緣無漿體病(Bovine anaplasmosis)主要是由寄生于反芻動物紅細(xì)胞內(nèi)的邊緣無漿體(Anaplasma marginale)引起的一種蜱媒傳染病。A.marginale屬于立克次氏體目(Rickettsiales)、無漿體科(Anaplasmataceae),無漿體屬(Anaplasma),是一類專性寄生于脊椎動物紅細(xì)胞邊緣無固定形態(tài)的微生物[1]。Bovine anaplasmosis廣泛存在于世界各地,主要引起牛、羊、鹿等家畜發(fā)病,高產(chǎn)奶牛最易感,主要表現(xiàn)為貧血、黃疸、高熱、消瘦以及流產(chǎn)等癥狀,嚴(yán)重者可引起死亡,犢牛多不引起死亡??祻?fù)牛仍然攜帶病原體,而成為感染其它動物的傳染源[2]。這是一種危害性極為嚴(yán)重的全球性疾病,每年都造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。
對A.marginale的研究,主要針對病原學(xué)、診斷方法及新型疫苗三方面[4-6]。而關(guān)于A.marginale感染對牛血液生化指標(biāo)和血液流變學(xué)的影響方面的研究尚屬空白。本研究旨在建立A.marginale人工感染動物模型,并揭示在病原體感染過程中牛血液生化指標(biāo)和血液流變學(xué)的變化規(guī)律,為進(jìn)一步開展該病發(fā)病機(jī)理的研究奠定基礎(chǔ)。
1.1 陽性血液樣品 采集自齊齊哈爾市某牛場,經(jīng)PCR鑒定為A.marginale陽性的抗凝血液,冷凍保存。
1.2 實(shí)驗(yàn)動物 1月齡犢牛5頭,健康無其他疾病,雄性,分別編號為1號~5號。
1.3 主要試劑和儀器 地塞米松磷酸鈉注射液1mL∶5 mg購自河南前鋒藥業(yè)科技有限公司;瑞特氏原液、姬姆薩工作液、3.8%檸檬酸鈉溶液、血清生化檢測試劑盒均購自長春匯力生物技術(shù)有限公司;ECOM-F6124半自動生化分析儀為Eppendorf公司產(chǎn)品;LG-R-80A全自動血液粘度測試儀、LG-E&H-20通道動態(tài)血沉/壓積測試儀、LG-B-190型紅細(xì)胞變形聚集測試儀均為北京中勤世帝科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。
1.4 人工感染方法 犢牛按常規(guī)方式飼養(yǎng),1號牛用于A.marginale活化;2號~5號牛用于接種1號牛A.marginale感染時(shí)采集的血液,每頭接種150 mL,接種前一周每天肌注地塞米松磷酸鈉注射液,注射劑量為20 mg/頭,實(shí)驗(yàn)后注射劑量減半。
1.5 血液樣品的采集與處理 接種前后間隔4 d,每日飼喂前定點(diǎn)頸靜脈分別采抗凝血(肝素30 u/mL)和非抗凝血,抗凝血用于測定血液流變學(xué)指標(biāo);非抗凝血分離血清,用于測定主要的生化指標(biāo)。
1.6 項(xiàng)目檢測 顯微鏡觀察并計(jì)算100個(gè)視野下受感染的紅細(xì)胞占總紅細(xì)胞的百分比。用終點(diǎn)法測定谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)、乳酸脫氫酶(LDH)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽固醇(T-CHO)、肌苷(Cr)、尿素(BUN)、血糖(GLU)、血鐵(Fe);用比色法測定α-羥丁酸脫氫酶(α-HBD)。測定方法按試劑盒說明操作。血液流變學(xué)指標(biāo),包括全血比黏度(ηb)、血漿比黏度(ηp)、紅細(xì)胞壓積(PCV)、全血還原比黏度(ηr)、紅細(xì)胞聚集指數(shù)(AI)和紅細(xì)胞剛性指數(shù)(IR)按照儀器操作規(guī)程進(jìn)行測定。
2.1 A.marginale感染紅細(xì)胞的動態(tài)變化 犢牛感染后第8 d~12 d在紅細(xì)胞中檢測到A.marginale,感染后第16 d~20 d,感染率達(dá)到峰值,隨后的數(shù)天紅細(xì)胞感染率保持在一個(gè)較高的水平;感染后第28 d,紅細(xì)胞感染率開始下降,逐漸降低到一個(gè)較低的水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,A.marginale感染的免疫抑制犢牛,體內(nèi)紅細(xì)胞感染率呈現(xiàn)一定的消長規(guī)律,與李海輝等的報(bào)道相似[7]。
2.2 感染期間生化指標(biāo)的變化 A.marginale感染的紅細(xì)胞,表面出現(xiàn)皺縮、突起,變形的紅細(xì)胞被機(jī)體視作免疫異物而清除,導(dǎo)致貧血。而肝臟、心肌、脾臟和腎臟等組織器官的病變,則影響血液中酶類、血鐵、膽固醇和葡萄糖等生化指標(biāo)的變化[8]。A.marginale感染后,T-CHO的含量呈下降趨勢,并且差異極顯著(p<0.01);GPT的含量呈先上升后下降的趨勢,感染后8 d~12 d呈極顯著差異(p<0.01),而且在感染后12 d達(dá)到峰值;GOT的含量呈先上升后下降的趨勢,感染后12 d達(dá)到峰值,并且差異顯著(p<0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明動物感染A.marginale后,引起肝臟的損傷,導(dǎo)致GPT和GOT含量升高,T-CHO含量降低。其中,以在感染后12 d左右時(shí)對肝臟的損傷最為嚴(yán)重,隨后逐漸恢復(fù)。GLU的含量呈先下降后上升的趨勢,感染后16 d~24 d呈現(xiàn)顯著性差異(p<0.05)。血液中GLU的含量是機(jī)體營養(yǎng)狀態(tài)與腎臟機(jī)能的指標(biāo),當(dāng)A.marginale感染機(jī)體后,引起食欲不振,使機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài)下降,同時(shí)也會影響腎臟的功能,但其機(jī)理尚不清楚。ALP、Fe、BUN、LDH-L、α-HBDH和Cr的含量均呈先上升后下降的趨勢,但無顯著性差異(p<0.05)。其中,血Fe含量呈先上升后逐漸降低的變化,原因是當(dāng)牛感染后,紅細(xì)胞發(fā)生破碎,血紅蛋白中的Fe被釋放出來,導(dǎo)致血清Fe含量的升高,后期隨著病原的消除、機(jī)體的恢復(fù)而逐漸降低。LDH-L催化丙酮酸與L-乳酸之間的還原與氧化反應(yīng),是糖酵解和糖異生的主要酶之一,當(dāng)肝實(shí)質(zhì)性損害、腎臟疾病、心肌損傷時(shí),該酶活性均升高。當(dāng)腎實(shí)質(zhì)損傷嚴(yán)重時(shí),血清Cr含量呈不同程度增高,因此將血清Cr含量作為腎病晚期的診斷指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果中Cr的含量呈先下降后上升的趨勢,表明在感染的后期,引起了腎實(shí)質(zhì)的損傷。α-HBDH呈逐漸上升趨勢,這是由于A.marginale感染后,引起血液中紅細(xì)胞破碎,發(fā)生溶血(圖1)。
2.3 感染期間血液流變學(xué)的變化 本實(shí)驗(yàn)中,全血還原高切比粘度和IR呈下降趨勢,并且差異極顯著(p<0.01)。ηb30 s-1和全血還原低切比粘度呈下降趨勢,并在感染10 d后具有顯著性差異(p<0.05)。ηb1 s-1呈下降趨勢,并且差異顯著(p<0.05)。ηb200 s-1、ηp、PCV和AI均呈下降趨勢,但差異不顯著(p>0.05)。ηb200 s-1和ηb1 s-1呈下降趨勢,表明感染A.marginale后,血液的粘滯性變?nèi)?、流動性變?qiáng);PCV呈下降趨勢是由于感染引起紅細(xì)胞破碎的同時(shí),紅細(xì)胞還在不斷的再生,所以紅細(xì)胞數(shù)量得到了補(bǔ)充;AI呈下降趨勢,表明在感染后,紅細(xì)胞的聚集性變?nèi)?圖2)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與馬海利等關(guān)于附紅細(xì)胞體引起血液流變學(xué)變化的結(jié)果不盡相同[9],這可能與兩者致病機(jī)理之間的差異性有關(guān),尚需進(jìn)一步研究。
本實(shí)驗(yàn)首次通過人工感染方法建立疾病動物模型,旨在揭示A.marginale對機(jī)體血液學(xué)方面的變化規(guī)律,為該病發(fā)病機(jī)理的研究提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)資料。
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