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引起小牛腹泻的病原总述

2022-11-27索朗玉珍

中学生学习报·教研周报 2022年8期
关键词:临床症状

索朗玉珍

摘要:小牛腹泻是一种常见的幼畜疾病,它是世界各地养牛者生产力和经济损失的主要原因。我国西藏是牦牛养殖的重要区域,防控小牛腹泻具有重要意义。在未断奶小牛中,有一半的死亡原因是腹泻。已多种病原体引起或促进犊牛腹泻的發展。环境、管理等在内的其他因素也影响疾病的严重程度和疾病走向。小牛腹泻的多因素性质使得这种疾病在牛养殖产业中难以有效控制。本文综述的目的是更好地理解犊牛腹泻有关的、已知的和潜在的牛肠道病原体的生态学和临床症状。

关键词:犊牛腹泻;肠道病原体;临床症状

小牛腹泻是一种常见的疾病,也是养牛者经济损失的主要原因。有调查显示,57%的断奶小牛死亡是由于腹泻,大多数病例发生在1个月以下的小牛中。小牛腹泻可归因于感染性和非感染性因素[1]。多种肠道病原体(如病毒、细菌和原生动物)参与了这种疾病的发展。在腹泻的犊牛中经常观察到混合感染。因此,预防和控制犊牛腹泻应基于对疾病复杂性的充分理解,如多种病原体、合并感染、环境因素以及疾病暴发前犊牛期的喂养和管理。在本综述中,介绍了涉及犊牛腹泻的感染病原,识别这些病原体感染的临床症状,简单提及管理犊牛腹泻的干预策略。

牛养殖人员和牛生产者需要了解更多的肠道病原体,几十年来与犊牛腹泻有关主要病原体一直备受关注,但其仍然极大地影响着目前的牛-犊牛生产。已知的,9种不同的肠道病原体被确认为主要病原体,包括:牛轮状病毒(BRV)、牛冠状病毒(BcoV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、沙门氏菌、大肠杆菌、产气荚膜梭菌、微小隐孢子虫、牛诺如病毒(BNoV)和牛环状病毒(BToV)。下面分别介绍上述病原体的特征及临床症状。

1.病毒

牛轮状病毒是小牛腹泻的主要病原。该病毒属于呼肠病毒科的轮状病毒属。轮状病毒是一种非包膜病毒粒子,具有11个双链RNA片段(16~21 kb),在较宽的pH值范围内非常稳定,具有热稳定性[2]。基于中间衣壳蛋白(VP6)的抗原性和遗传相似性,轮状病毒有7个血清类群(A到G)。A组轮状病毒是家畜轮状病毒感染的主要原因[3]。大多数BRV (95%)属于A类轮状病毒,偶尔也能在现场病例中发现B类和C类轮状病毒[4]。牛轮状病毒通常会在1至2周龄时引起犊牛腹泻。犊牛摄取的乳汁可在较大的胃肠道pH值范围内为轮状病毒的存活和肠上皮细胞[5]的感染提供良好的环境。一旦被感染,小牛会在5~7天内通过粪便排出大量病毒,从而污染环境,使病毒传播给其他小牛犊。病毒在小肠绒毛上皮细胞的细胞质中复制。绒毛中成熟肠细胞被破坏,受损细胞的血管活性成分激活肠神经系统,以及病毒肠毒素(如NSP4)的分泌,都是轮状病毒感染导致消化不良/吸收不良腹泻的原因。

种间传播的证据以及人与动物轮状病毒(如猪、牛、猫和犬)之间的基因重组引起了人们对人畜共患轮状病毒的关注[6]。牛冠状病毒是一种具有正义单链RNA基因组的包膜病毒(27~32 kb)。该病原体是β冠状病毒属的成员(β冠状病毒1),以前被分类为2a组冠状病毒[7]。病毒感染可在牛身上表现为三种不同的临床综合征:a) 1至2周龄小牛腹泻;b)成年动物冬季痢疾伴出血性腹泻;c)呼吸系统疾病,包括年轻和成年牛的牛呼吸系统疾病复合物。病毒的刺突(S)蛋白除了具有中和抗体的能力外,还在病毒进入和发病过程中发挥重要作用[8]。S蛋白由两个亚基(S1和S2)组成,对病毒-宿主相互作用至关重要。

牛病毒性腹泻病毒是一种包膜、单链RNA病毒(12.3 kb),是黄病毒科猪瘟病毒属的成员。根据病毒基因组中5'非翻译区(UTR)的序列相似性,BVDV可分为BVDV1和BVDV2两种类型。除了这两种类型,BVDV3最近被提出。每一种类型可以进一步分为两种生物类型(细胞病变和非细胞病变),基于它们在细胞培养中引起溶解细胞病变效应的能力。BVDV的非细胞病变株是牛中病毒持续感染的原因。到目前为止,已经确认了15种(BVDV1a到bvdv1o) BVDV1和2种(BVDV2a和BVDV2b) BVDV2亚基因型[9]。BVDV感染的临床症状从亚临床到致命疾病各不相同,这取决于宿主免疫状态、妊娠和妊娠期以及是否与其他病原体合并感染。大多数受感染的动物会出现轻微的临床症状,如低烧、白细胞减少、厌食和产奶量减少。急性BVD感染的特征是腹泻、发热、抑郁、厌食、产奶量减少、口腔溃疡、出血性综合征和导致免疫抑制的淋巴细胞减少/白细胞减少[10]。

牛诺如病毒是一种非包膜、单链阳性RNA病毒(7.4~8.3 kb),属于Calicivirus科诺如病毒属。由于诺如病毒(NoVs)具有较高的遗传多样性,基于开放阅读框(orf) 2 (VP1:主要衣壳蛋白)和3 (VP2:次要衣壳蛋白)的序列相似性,已经确定了5个基因组(GI到GV)[11]。牛诺如病毒属于GIII,包括两个原型菌株,Jena(基因型1;GIII-1)和Newbury 2(基因型2;GIII-2)病毒[12]。在我国检出率很低。国外研究人员证实,病毒感染小肠上皮细胞,引起(空肠和回肠)绒毛萎缩,导致腹泻,病毒脱落,但没有血清转化。也有报道在临床健康牛的粪便中检测到BNoV[13],这表明BNoV可能是部分健康牛种群的肠道的正常微生物,在临床上条件治病,具体临床意义还有到更多的调查和报道来揭示。

牛环状病毒是一种包膜、正链、RNA病毒(25~30 kb),属于尼多病毒目冠状病毒科圆环病毒属,与马冠状病毒、猪冠状病毒和人冠状病毒同属巢状病毒目。圆环病毒是牛的感染性胃肠道病原体,也是仔猪和儿童急性肠道感染的主要原因[14]。世界各地已经报道了腹泻犊牛粪便中BToV的检出。人类和牛圆环病毒之间的形态相似性和抗原交叉反应性引起了人们对BToV[57]潜在成为人畜共患的关注。牛圆环病毒可使3周龄以下的犊牛产生轻中度腹泻。经口或鼻接种病毒后,肠绒毛中下部延伸至隐窝上皮的上皮细胞被感染,导致小肠细胞死亡,上皮脱屑,大肠坏死。30 - 50%的病毒引起的病变出现在小肠上部,所以受感染动物出现轻度至中度腹泻[15]。

2.细菌

肠道沙门氏菌在许多宿主的胃肠道中定植。伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium)和都柏林血清沙门氏菌(S. Dublin)是引起牛沙门氏菌病的最常见病原[16]。沙门氏菌感染有多種临床症状,从无症状到临床沙门氏菌病均有涉及。急性腹泻是伤寒链球菌最常见的疾病,而全身性疾病与都柏林链球菌有关。3周龄以下的犊牛通常感染沙门氏菌。在受影响的小牛群中经常观察到病变包括小肠粘膜上的假膜以及肠系膜淋巴结肿大。受感染的牛可通过食物传播途径或直接接触成为人畜共患病的来源。沙门氏菌病的临床表现为水样和粘液样腹泻,并伴有纤维蛋白和血[41]。沙门氏菌可以导致成年牛和犊牛腹泻,但感染小牛更为常见,通常会在10天至3个月大的犊牛中引起严重症状[17]。

大肠杆菌可分为6个病原类群:产肠毒素大肠杆菌(ETEC)、产志贺毒素大肠杆菌、肠致病性大肠杆菌、肠侵袭性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌。在这些细菌中,新生犊牛在出生后的头4天内最容易感染ETEC,如果感染了,则会出现水样腹泻。ETEC主要感染肠道上皮细胞,并在肠绒毛的肠细胞中繁殖。在肠道上皮定植后,ETEC诱导的热稳定毒素产生导致进入肠道的氯离子分泌上调。这种渗透作用将水拉入肠腔,导致犊牛表现出分泌性腹泻症状[17]。

产气荚膜梭菌是一种革兰氏阳性、产孢厌氧细菌,可在哺乳动物和鸟类中引起多种疾病。这些微生物可以细分为五种毒素类型(A、B、C、D和E),基于四种主要毒素的产生:α (α)、β (β)、ε (ε)和iota (ι)。A型菌株单独产生α毒素,B型菌株产生α、β和ε毒素;C型菌株制造α和β毒素;D型菌株分泌α和ε毒素;E型菌株产生α和ι毒素。在这些类型中,C型常与犊牛腹泻相关[18],但不像其他一些肠道病原体,如BRV、BCoV、大肠杆菌、沙门氏菌和细小隐孢子虫那样常见。α毒素是主要的致死毒素,通过膜磷脂的水解促进细胞裂解[110,128]。β毒素对胰蛋白酶高度敏感,可诱导粘膜坏死[18]。肠毒素通过影响上皮紧密连接蛋白而引起腹泻和肠绞痛[18]。由各种产气荚膜梭菌产生的β -2毒素最近被认为与肠毒素具有协同作用。而且这种细菌在环境中无处不在,大多数家畜都容易感染各种类型的产气荚膜梭菌。这些受感染动物的肠道病变以弥漫性或多灶性出血性坏死性肠炎和血性液体膨胀为特征。

3.原生动物类(寄生虫类)

细小隐孢子虫是一种原生动物寄生虫,常与人类和新生牛的胃肠道疾病有关。感染细小梭菌的犊牛可无症状或出现严重腹泻并脱水[19]。隐孢子虫大约有24种。牛通常感染细小隐孢子虫、牛细小隐孢子虫、瑞安细小隐孢子虫和安德森细小隐孢子虫。低剂量感染细小隐孢子虫后,卵囊激出器释放孢子子穿透肠细胞。被释放的寄生虫进行无性繁殖(I型)和有性繁殖(II型),产生大配子细胞和小配子细胞。在大配子细胞被小配子受精后,受精卵与孢子体发育,形成薄壁的卵囊,参与自身感染。接下来,厚壁卵囊从宿主体内排出。卵囊可以在有利的环境条件下存活一个多月(例如,高温、潮湿和低紫外线辐射),并对大多数消毒剂[19]具有抵抗力。被卵囊污染的环境可能是动物和人类的直接感染源。细小隐孢子侵入肠细胞引起肠道细胞骨架结构的改变,如微绒毛的丢失和柱状上皮细胞的缩短,导致感染动物[54]严重的绒毛萎缩。由于未消化的乳汁在肠腔内吸收不良和发酵,肠道上皮细胞的损伤会导致患病犊牛长期营养不良和生长速度降低[19]。这给小牛生产造成了相当大的经济损失。

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