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伯氏立克次氏体的研究进展

2020-05-18李翠玲贾义平樊祜卿许小萍山东省菏泽市动物疫病预防控制中心

中国畜牧业 2020年24期
关键词:病原体质粒基因组

文│李翠玲 贾义平 樊祜卿 许小萍(山东省菏泽市动物疫病预防控制中心)

赵鲁(山东省菏泽市行政审批踏勘评审中心)

伯氏立克次氏体(柯克斯体Coxiella burneti,俗称Q热立克次氏体)是一种人畜均能感染的病原体。动物感染该病菌后可能出现流产、死胎或弱胎、不育等繁殖障碍症状,而且可持续潜伏多年,甚至会终生携带病原体而无相关并发症。人类感染该病菌后,其发病症状与流感类似,无特异性临床表现,可出现急性自限性流感样综合征、急性肺炎或肝炎、慢性疾病,并发心内膜炎、慢性肝炎或骨髓炎等病症。

一、流行特点

伯氏立克次氏体宿主谱很广泛,包含啮齿类动物、鸟类、蜱虫、反刍动物和人等,这些宿主均能感染Q热。家养反刍动物被认为是该人畜共患病的主要传染源,既可通过其阴道分泌物、尿液、乳汁和粪便等排出病原体,也能通过气溶胶传染给人类和其他动物。屠宰厂、肉制品厂和制革厂等职业性工作人员包括饲养人员、屠宰人员、基层兽医、操作工等,由于经常接触动物制品、感染性粉尘颗粒和动物毛发等,更容易感染伯氏立克次氏体。啮齿类、猫、狗等宠物类动物也被发现在人兽共患病传播中承担着重要角色,最新研究提出携带有该病原体的孕猫有可能会将该病原体遗传给下一代。此外,蜱虫在野生动物之间以及野生动物到家养动物之间伯氏立克次氏体的传播过程中也发挥着重要媒介作用。

由于存在个体表现出不同的症状、误诊及地理位置差异等因素,因此伯氏立克次氏体引起的全球Q热的发病率和流行率难以界定。经前期研究调查,健康的免疫系统可以对抗急性Q热,每年每10万人中大约有50人患急性Q热,而每100万人中有1人患慢性Q热。在2007—2010年期间,荷兰的养殖场因伯氏立克次氏体造成了养殖绵羊和山羊很高的自然流产率;在2007年许多人被诊断患有Q热,约有4000个病例,至2016年因该病造成了累计25人死亡;此外约有150个群体被诊断患有Q热。而患病者不止包括在养殖场的工作者,还有在养殖场下风向区域的居民或工作者,通过空气传播导致其携带伯氏立克次氏体,进而出现Q热症状。

伯氏立克次氏体的传播及其引起的Q热流行也因气候而异。温暖多风气候是Q热流行高发期,而流行区域以热带和亚热带地区为主。因温室效应的影响,Q热发病区域也在逐渐向温带和寒带迁移。再加之人与自然、动物等密切接触的增加也导致了疾病传播的风险系数变高。

二、临床特征

伯氏立克次氏体引起的Q热分急性Q热、慢性Q热,二者均伴有类感冒症状。急性Q热通常伴随着持续的高烧,也因无其他症状导致容易被误诊。如果确诊,可以通过四环霉素治疗1~2周来减轻症状。另有一些患病群体不用药物治疗也可以痊愈。据报道,美国全年约有3%~5%的群体对伯氏立克次氏体产生了免疫血清学反应并且抗体呈阳性,但是只有少部分人被确诊患有Q热,这也表明了伯氏立克次氏体的感染率明显高于确诊率。慢性Q热会引起肝炎、骨髓炎、纤维化、慢性疲劳综合征等症状,而最常见的是肺部血源性传播引起的心内膜炎。另外伯氏立克次氏体会在心脏细胞内复制,导致心脏瓣膜肥大,因此临床上慢性Q热感染很难治愈。

三、病原学

伯氏立克次氏体呈高度多形性,球杆形、短杆性或是球形,其大小为0.2~0.4微米×0.4~1.0微米,革兰氏染色多为阴性,其能在包括巨噬细胞等多种细胞内繁殖。伯氏立克次氏体嗜酸性,适宜pH为4.5~5.0,能产生大细胞型、小细胞型和类孢子型 3 种细胞型,能抵抗干燥、低温、腐败、高温等环境。

四、基因分型

经过对伯氏立克次氏体进行基因分析,发现其不同的分离株染色体不一样,但基因组大小均在1989565~2214254 碱基对之间,并有研究将其归纳为八个(Ⅰ~Ⅷ)基因组,这导致了不同类菌株毒力的不同。特别值得注意的是某些分离株基因组的大量重排和减少,其共同影响IV型分泌系统(T4SS)效应基因库。所有的伯氏立克次氏体的基因都以质粒序列存在,大部分都含有一个大质粒,约37000~55000 碱基对,一小部分个体的质粒被整合到染色体上。质粒的序列变化较大,相关研究将其归纳为QpH1、QpRS、QpDV、QpDG及一个从国内分离出来未命名的质粒(CBQY)。

相关研究表明,伯氏立克次氏体毒性的强弱取决于其分离出的脂多糖,这也是许多相关疫苗研究的重点。目前,Bear团队利用基因组数据和诱导变异合成了6个LPS生物合成基因用于构建全长的脂多糖,这将会为毒性研究和疫苗设计提供更多的参考价值。

五、动物模型

多种动物模型被用来研究伯氏立克次氏体,其中发现老鼠对该菌体具有天然的抵抗力,使用免疫缺陷的小鼠来模拟对病原体的应答,发现干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、T细胞、B细胞等起着至关重要的作用。在豚鼠中的实验中发现Ⅰ型基因组的病原体会诱发急性Q热,而Ⅵ型的病原体则没有明显的毒力。果蝇、蜡蛾感染伯氏立克次氏体T4SS型均会引起机体的免疫应答。

六、预防和防治措施

首先要加强预防意识,加强卫生检疫。养殖场在选址时,应考虑选择在区域的上风向一侧。在养殖场内应经常采取驱蜱驱虫等措施,并对畜舍地面和墙缝用药液喷洒;在场区内划定独立的区域用于隔离分娩或发病的畜禽,有效预防动物分娩过程中发生感染,对疑似感染胎盘或病死个体进行无害化处理,对乳制品采用高温瞬时消毒。此外,疫苗接种是预防伯氏立克次氏体引起Q热有效的手段之一。对易感群体可接种灭活或减毒疫苗。对家畜,如牛、羊等也可接种疫苗,一般治疗可用四环素和氯霉素。

伯氏立克次氏体及其引起的Q热是一种全球化的人兽共患传染病,其分布广泛、感染性强,可以继发多种动物及人类疾病,因此对该病的防控必须要引起高度重视,并建立有效的疾病防控体系。多个国家都对伯氏立克次氏体疫苗进行了研究,Q-Vax是目前惟一一种商业上可用的Q热疫苗,但因其限制性条件较多,接种前需对接种人群进行是否携带伯氏立克次氏体筛查,而且接种后15天内再次感染伯氏立克次氏体会导致接种失败,目前只有澳大利亚在使用该疫苗,因此研究组蛋白亚单位疫苗或DNA疫苗等是当务之急。

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