關 東,王曉旭,徐 超*,王海軍,郭躍躍,趙家平,王全凱,邢秀梅*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)部特種經(jīng)濟動物遺傳育種與繁殖重點實驗室/吉林省特種經(jīng)濟動物分子生物學省部共建國家重點實驗室,吉林長春 130112; 2.吉林省野生動物救護繁育中心 ,吉林長春 130119; 3.吉林農(nóng)業(yè)大學,吉林長春 130118)
附紅細胞體病(Eperythrozoonosis)又稱為嗜血支原體病、黃疸性貧血,是以附紅細胞體(Eperythrozoon)為病原引發(fā)的人獸共患病,具有傳染迅速、病死率高、潛伏性強等特點。由于該病為人獸共患病,近些年感染此病的報道愈來愈多。因此,本文結合附紅細胞體病及流行情況做一概述。
20世紀30年代,在嚙齒類動物血液中發(fā)現(xiàn)了類球狀血蟲體。后來在許多動物血液中均發(fā)現(xiàn)并命名,如溫氏血蟲體(E.wenyoni)、牛附紅細胞體(E.teganodes)、綿羊附紅細胞體(E.ovis)、狗附紅細胞體(E.felis)、雞附紅細胞體(E.gallians)、貓附紅細胞體(E.feils)、鼠附紅細胞體(E.cocciodes)、豬附紅細胞體(M.suis)、人附紅細胞體(E.humanus)。PCR方法分別在白尾鹿[1]、黑熊[2]、達爾文狐狼[3]等野生動物血液中也檢測到附紅細胞體。
人們對附紅細胞體的分類尚未確定,1984年第8版《伯杰氏細菌鑒定手冊》將附紅細胞體歸為立克次體目(Rickettsiaies)、無漿體科(Anoplasmataceae),附紅細胞體屬(Eperythrozoon)。利用16 S rRNA進行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)附紅細胞體屬中有幾個種應屬于柔膜體綱(Mollicutes)、支原體目(Mycoplasmatales)、支原體科(Mycoplasmataceae)、支原體屬(Mycoplasma),但Uilenberg認為不應只依據(jù)16 S rRNA基因?qū)ζ溥M行籠統(tǒng)分類,如犬附紅細胞體具有DNA和RNA結構、無明顯的細胞器、無核樣結構,認為附紅細胞體為典型的原核生物。附紅細胞體最終分類學地位尚需要通過其生物學特性和整個基因組序列進行綜合確定。
感染附紅細胞體的動物根據(jù)其個體、年齡、抗病能力及對附紅細胞體敏感性不同,表現(xiàn)不同的臨床癥狀。動物感染附紅細胞體潛伏期一般在2 d~45 d,多數(shù)呈隱形感染。有些被感染動物可能數(shù)月甚至終生沒有癥狀,有些動物可能會在感染初期突然發(fā)病甚至死亡。
臨床上此病豬感染機率最高,急性感染時體溫驟升至40℃以上,極少數(shù)甚至達到42℃,乳房及外陰水腫、呼吸抑制、眼周圍分泌物旺盛、尿呈黃色等[4];慢性感染時臨床癥狀不明顯,主要表現(xiàn)為衰弱、消瘦、體溫長時間升高不退。各生長階段的豬均可感染發(fā)病,仔豬患病表現(xiàn)明顯的間質(zhì)性肺炎和淋巴結腫大,原地轉(zhuǎn)圈或離群躺地,糞便呈深棕色,病程短、食欲不振、易形成僵豬、死亡等;未斷奶的小豬通常表現(xiàn)為皮膚蒼白和黃疸[5];育肥豬患病有的全身發(fā)紅,有的皮膚蒼白[6]?;疾∝i也會產(chǎn)生繁殖障礙,母豬被感染則受胎率低,易流產(chǎn)、早產(chǎn)、產(chǎn)弱仔、產(chǎn)仔少、死胎率高,乳房和外陰水腫;公豬則性欲下降、精子活力低、喪失爬跨能力,影響配種效果[7]。
湛小光等[8]研究感染溫氏附紅細胞體病的牛,發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)為食欲減退、鼻鏡干燥、精神沉郁、步態(tài)不穩(wěn)等癥狀。研究發(fā)現(xiàn)病牛主要表現(xiàn)為體溫升高、產(chǎn)奶量下降、乳房和外陰水腫[9]。羊患附紅細胞體病表現(xiàn)反芻減少、生長停滯、消痩、黃疸等癥狀,患病羊的病死率較高。長期感染附紅細胞體的病羊出現(xiàn)輕度貧血、體重減輕、羊毛生產(chǎn)減少、運動不耐受癥狀[10]。
蛋雞感染表現(xiàn)為食欲不振,飲水減少,體溫高達43℃,雞冠大部分蒼白,少部分發(fā)紺,眼結膜出現(xiàn)黃染,產(chǎn)蛋率下降 ,排黃色稀糞,偶爾出現(xiàn)神經(jīng)癥狀有怪叫聲。肉雞則縮頭閉眼,呼吸困難,食欲減退或廢絕,排黃色稀糞,很快死亡。
人附紅細胞體病潛伏期一般在3 d~10 d,輕度感染主要以發(fā)熱、疲勞、嗜睡等癥狀為主,重癥則以黃疸、貧血、出汗,肝、脾和不同部位淋巴結腫大等癥狀為主,小兒患病后尿色加深,臨床檢驗出現(xiàn)紅細胞、血紅蛋白,紅細胞比容、血小板計數(shù)降低現(xiàn)象,有家禽接觸史或家庭中有攜帶者者易感染此病。
動物體感染附紅細胞體初期,免疫力高的動物通過免疫調(diào)節(jié)可將其清除;免疫力較低的動物,附紅細胞體與細胞膜相互作用使細胞膜通透性增加或發(fā)生破裂導致溶血。最初在豬附紅細胞體表面發(fā)現(xiàn)一種黏附蛋白(M.suisGAPDH-like protein 1,MSG1),在有活力或失活的紅細胞表面均存在。馬培培[11]發(fā)現(xiàn)在MSG1黏附作用下,附紅細胞體與紅細胞膜相互作用,使細胞膜變形、破壞,嚴重時喪失生物學功能或暴露修飾后的抗原,最終致使紅細胞被系統(tǒng)清除。
被感染的機體會產(chǎn)生抗體即M型冷凝素[12],同時攻擊受附紅細胞體感染的細胞,出現(xiàn)溶血現(xiàn)象;此外,冷凝素還導致Ⅱ型過敏反應,擴大紅細胞溶解范圍,使紅細胞大量減少,出現(xiàn)貧血現(xiàn)象。Heinritzi K在患有附紅細胞體的豬體內(nèi)分離得到冷凝素,檢測到冷凝素中只有IgM抗體,此抗體具有冷凝集作用。賈杏林等通過低溫誘發(fā)豬附紅細胞體的試驗發(fā)現(xiàn),低溫環(huán)境患附紅細胞體病的幾率較高。所以,在養(yǎng)殖過程中為降低損失,應注意環(huán)境溫度的影響。
附紅細胞體會對紅細胞造成損傷,也影響紅細胞和血液代謝,病豬血液中葡萄糖濃度降低,潛伏感染的病豬降低速度較急性病豬慢且其他參數(shù)沒有變,而急性病豬會出現(xiàn)血液酸中毒、影響肺的氣體交換、紅細胞減少及攜氧能力下降,導致呼吸困難。
該病可通過紅細胞參與免疫調(diào)節(jié)引起免疫抑制。動物感染此病后,紅細胞免疫功能下降,繼發(fā)感染增加,感染附紅細胞體病后仔豬淋巴細胞數(shù)略有下降,紅細胞感染率先升高后達到一定峰值有所下降[13]。血清蛋白含量、球蛋白含量顯著下降,抗體水平降低,在一定程度上抑制體液免疫。但如何引起免疫抑制暫不清楚,需要進一步研究。
病原形態(tài)學是最常見、最快速的診斷方法,主要有鮮血壓片法和血涂片染色法。
鮮血壓片是最直接、最簡單的診斷方法,鏡下看到紅細胞呈不規(guī)則形狀,但易因假陽性結果而造成誤診。此方法在臨床診斷上是一種輔助診斷方法[14]。
血涂片染色法主要包括姬姆薩染色法、瑞氏染色法、瑞氏-姬姆薩混染法及吖啶橙染色法。綜合比較前3種方法,姬姆薩染色法受pH影響明顯,瑞氏染色法染色效果與其存儲時間成正比,瑞氏-姬姆薩混染法染色效果最好[15]。吖啶橙染色法則具有特異性強、敏感性高的特點,同時不受紅細胞形態(tài)學變化所影響,但由于染料底物主要是核苷酸,所以易受帶核細胞的影響出現(xiàn)假陽性結果,值得進一步研究。血涂片染色法有時因染色方法有誤或鏡檢誤差而看不到病原體,易造成假陰性,導致誤診,所以適用于初步判斷。
此方法比血涂片染色法診斷更準確、敏感,關于附紅細胞體的幾種血清學方法有補體結合試驗(complement fixation test,CFT)、間接免疫熒光試驗(indirect immunoinfluscent assay,IFA)、間接血凝抑制試驗(indirect hemagglutination assay,IHA)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等,其中ELISA是最為敏感且快速的診斷方法,但在急性感染診斷中,ELISA法檢出率低于實際值。該方法受檢測抗原純度影響可能出現(xiàn)假陰性[16],因此該方法更適用于流行病學調(diào)查。
分子生物學診斷技術是一種高效、敏感、精準度高的診斷方法,目前主要通過在16 S rRNA基因序列設計引物診斷與分類不同種屬核苷酸片段。如今研究者們已建立的方法有DNA探針雜交技術、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)、PCR-ELISA和環(huán)介導等溫擴增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法。
Obsert等建立了DNA探針雜交檢測豬附紅細胞體技術,此技術特異性強,但敏感性不高,不適于輕度感染附紅細胞體的病畜。
PCR技術已廣泛應用于臨床診斷中。Pentecost R L等用熒光定量PCR檢測52只綿羊中有16只呈陽性。Guimaraes AM等通過M.suis16 S rRNA 建立了熒光定量PCR診斷方法,發(fā)現(xiàn)此方法對于該病敏感度高于常規(guī)PCR近100倍。高旭等建立TaqMan熒光定量PCR方法,發(fā)現(xiàn)比常規(guī)PCR檢出率高10%,并且與豬其他常見疾病病原物無交叉反應,完成從定性到定量的突破。王曉星等[17]建立羊附紅細胞體套式PCR的檢測方法,檢測陽性率為71.43%,高于之前報道的套式PCR檢測結果。因此,PCR技術因其特異性高,可高效、準確檢測大量樣品,該技術目前在醫(yī)療、科研領域應用較為成熟,作為臨床診斷中最常用的方法。
ELISA-PCR又稱免疫PCR,是基于PCR和ELISA結合的一種檢測技術,夏曉輝等將此方法應用到附紅細胞體病的診斷上,PCR-ELISA法最低檢出0.36 pgM.suisDNA,特異性極強,敏感性是常規(guī)PCR的10倍,時間也較傳統(tǒng)PCR-ELISA縮短2 h。
LAMP法擴增反應只需在等溫條件下進行,反應條件也相對簡便,用肉眼就能觀測檢測結果,但存在引物設計較為復雜、敏感度過高、不易擴增長鏈DNA,易造成假陽性結果等問題。將此方法結合橫向流動試紙條技術(lateral flow dipstick,LFD)檢測,具有較好效果[18]。鄭秀紅建立了LAMP檢測牛附紅細胞體方法,最終檢測到25.6 fg/μL牛附紅細胞體DNA,此方法靈敏度高,適用于基層檢測和現(xiàn)場檢測。
附紅細胞體病在我國已有幾十年流行史,該病在夏秋季節(jié)易廣泛流行,可能是由于高溫季節(jié),吸血蟲、蚊蠅等昆蟲繁殖旺盛,帶有病原的昆蟲通過叮咬等媒介傳播此病。流行病調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)大概有20個省份包括63個地區(qū)有動物感染記錄,包括豬、牛、羊、犬、貓、雞、人等數(shù)10種動物,其中豬感染率最高。許耀成等發(fā)現(xiàn)M.suis可引起 “豬紅皮病”。Song Q等[19]檢測湖北省69個豬場的4 004份血液樣品發(fā)現(xiàn)陽性率為40.33%。在贛州地區(qū)豬群病原陽性率93%,發(fā)病率為62%,病死率為29%。黃西梅等用姬姆薩染色法檢測百色市右江區(qū)14 865只山羊發(fā)現(xiàn)山羊附紅細胞體病夏秋季感染率最高,羔羊發(fā)病率高、放牧散養(yǎng)感染率高,總陽性率為15.8%,病死率為6.5%。彭海生等采用血液壓片法和姬姆薩染色法對普洱市12種畜禽(共2 205份)附紅細胞體感染情況進行為期6年的調(diào)查檢驗,總感染率為83.84%,豬、黃牛、水牛、馬、犬、貓、山羊感染率分別為99.22%、99.02%、96.4%、99.13%、100%、96.1%和82.66%,雞、麻鴨、番鴨、鵝感染率分別為57.54%、40.33%、40.63%和56.00%。2013年,范世彤發(fā)現(xiàn)在患病銀狐中幼狐感染率與病死率很高,推測可能與幼狐機體免疫低下和應激反應因素有關。
邰秀珍等在國內(nèi)最早報道了人的附紅細胞體病。路凌怡[20]用吖啶橙染色法檢測223例血液患者發(fā)現(xiàn)45歲~65歲段感染者最多,其中淋巴瘤患者更易感染附紅細胞體病。
以上數(shù)據(jù)可以看出,附紅細胞體病在我國多數(shù)省份普遍存在,雖有許多地區(qū)發(fā)病率不高,但感染率較高,潛在危害較大,足以引起我國養(yǎng)殖業(yè)的重視。
該病在美國、澳大利亞、新西蘭、英國、法國、阿根廷等國家及地區(qū)均有報道,給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大損失。Rjeibi M R等[21]報道在突尼斯共檢測739只羊全血樣品,總體發(fā)病率為6.28%,懷疑是通過蜱蟲傳播此病。Stuen S[22]調(diào)查發(fā)現(xiàn)在歐洲南部與北部綿羊患病較嚴重,證實大部分是通過蜱蟲傳播,而蚊蠅傳播也較為普遍。此外,通過鳥類的遷徙也可導致病原體向新的地區(qū)域傳播。Ohtake Y采用實時熒光定量PCR方法檢測19份日本鬣羚血液,發(fā)現(xiàn)有5份為陽性。Gagman H A等[23]研究發(fā)現(xiàn),可能由于蚊子、蜱、虱等吸血節(jié)肢動物叮咬傳播豬附紅細胞體病。Jaboński A[24]在3只印第安納豬(3/40)和32只巴西母豬(3/40)檢測有此病。Toledo M A等[25]在巴西南里奧格蘭德州通過實時熒光定量PCR測定147份豬血樣發(fā)現(xiàn)有122只為陽性,感染率為76.19%。Potkonjak A在塞爾維亞用PCR測定46只豬發(fā)現(xiàn)有20只為陽性,陽性率為43.47%。Watanabe Y在日本的11個農(nóng)場中采用實時熒光定量PCR在120頭健康豬血液中出6頭患有此病,攜帶率為5%。Ritzmann M在德國南、西、東部的196個豬場采用實時熒光定量PCR在1176份抗凝血樣中,得出感染率分別為17.5%、13.5%和11.1%,總體感染率為13.9%,通過結果可以看出,日本、德國相較于其他國家豬感染率低,說明在一定程度上可能更加重視該病。
迄今為止,人類已發(fā)現(xiàn)的人獸共患病共有200多種,其中新發(fā)現(xiàn)的有30多種,附紅細胞體病為其中的一種,由于該病疫苗目前尚未研制成功,嚴重威脅動物和人類安全。韓子強根據(jù)查閱文獻得出,統(tǒng)計在2001年-2012年我國共有20個省份已有許多人和動物感染附紅細胞體病,人平均感染率為41.88%,豬、牛、羊、兔平均感染率為62.51%,豬感染率最高。隨著經(jīng)濟水平的增長,生活質(zhì)量的提升,人們更關注食品的安全、身心的保健和疾病的預防,但很多人忽視衛(wèi)生安全帶來的嚴重后果。目前,附紅細胞體可通過家養(yǎng)寵物、日常飲食及動物產(chǎn)品等媒介感染人。因此,附紅細胞體病對人類的威協(xié)需引起我們重視。
在家養(yǎng)動物中,不同動物種屬之間有交叉感染性。隨著老齡化情況加劇,犬、貓、兔等寵物成為人們生活中的精神伴侶,這也成為人獸共患病傳播主要途徑之一。2012年我國就有近1.3億只犬,全球排名第一。趙雯瑋對10年來寵物醫(yī)院接診犬感染附紅細胞體病統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)發(fā)病率超過接診數(shù)的一半。郭智[26]對大連地區(qū)52只門診犬和犬場犬檢測,發(fā)現(xiàn)附紅細胞體感染率為100%,發(fā)病率為61.54%。彭海生對人們身邊經(jīng)常接觸的動物進行為期6年的跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)許多動物(如豬、牛、馬、犬、貓)附紅細胞體感染率高達90%以上,有的動物感染率甚至高達100%。在人與動物接觸中,可能會因密切接觸或蚊蟲叮咬將該病傳播給人類。
根據(jù)中國統(tǒng)計局相關數(shù)據(jù)顯示,2015年我國肉類產(chǎn)量分別是豬肉5 486.55萬噸、牛肉700.09萬噸、羊肉440.83萬噸[27],而豬、牛、山羊也是患此病概率較高的動物。胡永靈抽查衡陽、永洲、郴州3個地區(qū)共1 600份豬血液樣品發(fā)現(xiàn)附紅細胞體感染率在95%~100%。莊桂玉調(diào)查青島市3 000只肉兔發(fā)現(xiàn)附紅細胞體綜合感染率為46.33%??梢娺@對肉類食用者及養(yǎng)殖戶的人身安全的構成巨大威脅。目前,在一些地區(qū)病畜較多,很多病畜屠宰后售向市場,在此過程中可能沒有合理的檢疫指標及食品安全管理不到位等現(xiàn)象,這極大增加此病傳播幾率。
常艷軍發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖戶中有許多人感染附紅細胞體,在技術人員中也有感染病例,其中有許多因采血、接種疫苗等過程中操作不當或未對器械消毒及忽視衛(wèi)生安全感染此病。
通過對國內(nèi)外相關文獻報道比較可發(fā)現(xiàn),附紅細胞體病對我國公共衛(wèi)生安全方面具有重大的潛在威脅,普通人群和養(yǎng)殖戶對此病的重視程度和防范意識還不夠,一旦發(fā)生強致病性突變,將導致此病大范圍流行。如今,在許多重大疾病經(jīng)過多年努力被科學研究所攻破時,應逐漸重視附紅細胞體等所不被人們關注的暫時危害性較低的人獸共患病,防止其脫離于人們視線之外,嚴重影響?zhàn)B殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展及危害人身生命安全。對此,不僅要靠科學研制疫苗,探究機理等控制疾病發(fā)生,更要加強防范意識、做好相應管理措施及制定嚴格的檢測標準等,在攻破此病的道路上共同努力。
近年來,國內(nèi)外一些地區(qū)附紅細胞體病發(fā)病趨勢愈演愈烈,相關報道也逐漸增多,而我國對該病的研究相對于國外還不夠深入,更多研究局限于基礎調(diào)查、診斷與藥物治療等。未來需要通過病原學分析,結合分子生物學等技術綜合診斷,攻破研制疫苗難的關卡。相信通過人們的不斷努力,一定會成功制備疫苗及完善病情監(jiān)控手段,行之有效控制該病的發(fā)生與傳播。