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牛结核病对人类健康的影响及防控策略思考

2021-01-02刘燕飞李雪陈伟赵雁林

中国防痨杂志 2021年3期
关键词:人畜患病率结核病

刘燕飞 李雪 陈伟 赵雁林

牛结核病(bovine tuberculosis)是由牛分枝杆菌(Mycobacteriumbovis,M.bovis)引起的一种世界广泛分布的人畜共患病。牛分枝杆菌最易感染牛,给养牛业带来巨大经济损失。牛结核病也可传染给人,人可通过吸入含菌气溶胶或食用未经巴氏消毒的含菌牛奶而发生感染,从而威胁到人类健康,特别是在发展中国家危害更大。牛结核病是影响人结核病能否得到有效控制的重要因素,世界动物卫生组织(Office International des Epizooties,OIE)将其列为B类疫病,我国将其列为二类动物疫病。

一、牛结核病流行情况

(一)国外流行情况

除了南极洲和加勒比海群岛、南美洲部分地区和澳大利亚等国家或地区外,牛结核病在全球都有分布[1]。在欧洲,大部分国家实施了牛结核病控制和根除计划,牛结核病感染率较低[2]。但在发展中国家,牛结核病仍广泛存在,如非洲、亚洲和一些中东国家的部分地区,尤其在印度,牛结核病是重要的健康问题之一。

王华等[3]研究发现奶牛结核病的发生率为0.5%~19.5%。1934年,英国奶牛分枝杆菌感染评估结果表明:40%以上奶牛感染牛分枝杆菌,其中0.5%为结核性乳腺炎;1953—1969年,英国报道牛群中结核病比例为0.4%[4]。1960年,英国在全国范围内推行牛结核病控制和根除计划,英国结核菌素试验阳性牛年淘汰数从1961年的16 984头(占3.5%)下降至1979年的633头(占0.49%)[5]。

巴西于2001年开始实施控制和根除牛结核病项目,然而,约有1.3%的牛仍继续感染牛分枝杆菌[6]。2012—2013年农业、畜牧业和粮食供应部(Ministry of Agriculture, Livestock and Supply,MAPA)在巴西的5个州进行了牛结核病患病率的调查,结果显示牛结核菌素试验的阳性率为0.1%~1.57%[7]。美国1917年启动了牛结核病消灭行动,2009年牛群中结核病的患病率急剧下降到比较低的水平,仅为0.001%[8]。英国报道的牛结核病患病率为3.27%,爱尔兰为4.37%[9],苏丹报告在屠宰牛中结核病的患病率为0.18%[10],而埃塞俄比亚报道的牛结核病患病率相差很大(1.5%~78%)[11]。2014—2016年,对埃塞俄比亚东部地区43个农场(或家庭)的315头牛进行了横断面研究,结果显示:牛结核病的患病率为20.3%(64/315);有22个农场(或家庭)检测出结核菌素试验阳性的牛,占比为51.2%(22/43)[12]。

(二)国内流行情况

20世纪40年代,国外大量患结核病的奶牛输入我国,我国牛结核病开始流行;20世纪50年代我国出现了牛结核病的大暴发,1955 年牛结核病患病率高达36.4%,以后由于采取有效措施,使牛结核病患病率大大降低并控制在较低水平[13]。但到了20世纪70年代,随着奶牛业的发展和养殖规模不断扩大,奶牛结核病的患病率不断上升,分布范围不断扩大,牛结核病的患病率达到了历史最高峰,个别地区牛结核病患病率甚至高达67.4%[14]。

1985年和1987年全国开展了2次奶牛结核病流行情况的抽样调查,牛结核病的患病率分别为5.83%和5.43%[15]。1985—1988年在内蒙古自治区6个地区共抽样奶牛4014头,牛结核菌素试验阳性检出率为5.28%[16]。1988—1989年在甘肃省重点城市进行奶牛调查,结核菌素试验阳性率为3.2%[17]。2001年对26个省市的牛结核病调查结果显示,个别省份牛结核病的患病率高达10.18%;2009年对部分省区奶牛结核病的检测结果表明,在3个省区共检验898头奶牛,阳性184头,平均阳性率为20.49%[18]。张喜悦等[19]在我国北方某地区进行牛结核病流行病学调查,结果显示:33个奶牛场,每个奶牛场检测30头,共检测奶牛990头,样品的表观个体阳性率为15.76%(156/990),参考TB INF-γ试剂盒在美国、澳大利亚等11个国家的应用数据,应用 Win Episcope 2.0软件分析,将表观阳性率、敏感度 (88%)和特异度(96%)数据代入,经计算该地区样品的真实个体阳性率为13.99%。应用软件对33个奶牛场进行分析,其中17个为真实阳性群,群阳性率为51.51%。2017年,北京市密云区某奶牛场送检样品中,样品阳性率高达29.5%(51/173)[20]。农业农村部《兽医公报》显示,2019年1—8月,全国共有9个省报告19起新发的牛结核病疫情,发病数为1678头;其中陕西省连续7个月均有牛结核病的暴发疫情报告,新发病数为22头;新疆维吾尔自治区和新疆生产建设兵团连续6个月均有牛结核病的暴发报告,累积发病数为1521头。

二、牛分枝杆菌对人类健康的影响

(一)人发生牛分枝杆菌感染情况

1. 国外感染情况:由于牛和人的关系密切,患结核病的牛是人结核病最大的传染源之一。牛分枝杆菌感染一般发生在经济发展水平比较落后的国家。据报道,在发展中国家10%~15%的结核病患者是由牛分枝杆菌引起,在发达国家仅有1%~2%的结核病患者是由牛分枝杆菌引起[21]。在非洲,每年约有7万人因感染牛分枝杆菌而发病[22]。在欧洲,由牛分枝杆菌引起的结核病是一种罕见的人类感染,确诊率为0.04/10万,希腊、爱尔兰和西班牙的患病率分别为3.8%、2.9%和3.6%,意大利、葡萄牙、克罗地亚、保加利亚和罗马尼亚的患病率均很低(<1%)[23]。2019年,WHO[24]估计全球约有140 000例牛分枝杆菌感染患者,其中有11 400例患者死于牛分枝杆菌感染。

19世纪末20世纪初,由于未推行牛奶巴氏杀菌消毒和“检疫和屠宰”控制措施,发达国家中牛分枝杆菌感染占全部结核病患者的比例为25%,20世纪末感染比例降至0.5%~7.2%[25-26]。据统计,全世界约10%以上的人结核病是由牛分枝杆菌感染引起的,而从儿童患者中分离出的牛分枝杆菌高达33%[4]。人畜共患结核病占所有结核病患者比例较高的国家有:非洲的尼日利亚(15%)[27]、坦桑尼亚(16%)[28]、埃塞俄比亚(17%)[29]和乌干达(7%)[30],北美洲的墨西哥(28%)[31],亚洲的印度(9%)[32]和土耳其(5%)[33]等。人群中牛分枝杆菌感染比例比较低的国家有英国(0.17%~0.5%)[34]、法国(0.5%~2%)[35]和荷兰(1.4%)[36]等。

1982—1985年爱尔兰报告,结核病患者中牛分枝杆菌感染占0.9%,秘鲁为4.45%,阿根廷为0.45%~6.2%;1992年英国威尔士报告,结核病中牛分枝杆菌感染占1%,加拿大为0.5%[17]。在阿根廷、巴西、智利和乌拉圭等南美洲国家,肺结核和肺外结核患者中牛分枝杆菌感染的比例分别为2%和8%[37]。在美国,感染牛分枝杆菌患病的患者占总结核病患者的比例约为1.4%[38]。在大多数美洲国家,人畜共患结核病在人结核病患者中所占比例较小,但是在墨西哥和美国的部分地区报告的比例很高[39]。如在墨西哥的特定地区,人畜共患结核病患者占总结核病患者比例的中位数为7.6%[40]。在非洲西部的加纳,对2012—2014年分离的1755株结核分枝杆菌进行菌种鉴定,结果显示牛分枝杆菌占0.85%(15/1755)[41]。

2. 国内感染情况:我国1979年、1985年和1990年3 次全国结核病流行病学抽样调查,结果显示由牛分枝杆菌引起的结核病分别占3.8%、4.2%和6.4%[4]。

1963年,北京市未经化疗的50例肺结核患者痰标本分离株中牛分枝杆菌占6.0%[42]。胡忠义等[43]对上海市1987—1996年鉴定的5619株分枝杆菌进行菌种鉴定,结果显示牛分枝杆菌所占比例很小(0.4%),低于全国水平(6.4%)。1996年,张高迪等[16]在47例肺结核患者痰菌培养阳性的菌株中,发现牛分枝杆菌5株(10.6%)。2010年新疆乌鲁木齐市一项研究显示,40例骨关节结核患者中有10例(占25%)患者是因感染牛分枝杆菌而引起[44];同年,对新疆喀什地区214株结核分枝杆菌进行菌型分析,39例(18.22%)为牛分枝杆菌[45]。2012年贾俊青等[46]在山西省开展的脊柱结核病灶分枝杆菌培养菌种鉴定研究显示,219例脊柱结核患者中由牛分枝杆菌感染引起的占12.8%。

由于培养和分离分枝杆菌的实验室条件有限,加上缺乏对牛分枝杆菌常规性、系统性的监测,人畜共患结核病的真实发病率仍不确定。

(二)人感染牛分枝杆菌的危险因素

牛分枝杆菌存在更广泛的宿主,在自然情况下可感染多种家畜和野生动物,也可以感染人,尤其是奶牛最易感。该菌可在动物与动物之间、动物与人,以及人与人之间相互传播,造成严重的公共卫生问题。

1. 乳制品和动物产品:被牛分枝杆菌污染的牛奶是牛结核病传染给人的主要来源,尤其是儿童更容易通过饮用经结核病奶牛所产的奶(“结核奶”)而感染。据报道,世界上结核病患者中约15%是通过饮用结核奶而感染的[47]。巴西开展的一项病例-对照研究显示,饮用未经消毒的鲜牛奶及其制品,直接或间接接触动物或其分泌物/排泄物,增加了人感染牛分枝杆菌的风险[48]。据估计,在巴西,大约20%~30%的牛奶没有经过健康检查就进入市场[49]。印度消费的70%以上的牛奶是未经高温消毒的[50]。另外,非洲的某些国家生产的90%的原奶和被人消费的牛奶都没有经过巴氏消毒[51]。传统的自制乳制品,特别是奶酪,由未经热处理的牛奶加工而成,对公众的健康构成了严重威胁。理论上,食用结核病牛的肉制品(生肉或未煮熟的肉)也是人感染牛结核病的主要途径之一;但是,目前尚缺乏相关实验室证据能够从感染动物的肌肉组织中分离、培养到牛分枝杆菌[5]。在非洲的撒哈拉地区,“丛林肉”占全部蛋白质消费比例从6%(非洲西部)到55%(非洲中部),狩猎人员和交易人员参与了多种野生动物疾病的传播[52]。其次,一些非洲国家的小型农场主直接将未经灭菌处理的动物和动物产品卖给消费者,也会导致结核病的传播蔓延。

2. 畜牧业:与牛分枝杆菌传染源密切接触的人群,如牧民、兽医、挤奶工人和屠宰场工作人员等,更容易吸入由牛分枝杆菌感染的牛咳嗽排出的飞沫,或因皮肤和黏膜感染牛分枝杆菌而感染。从事这些职业的人员是感染牛分枝杆菌的高危人群。我国牧区几乎每家每户都饲养牛,且牛奶是牧区人们的主要食品来源,人与牛的日常接触也比较多,所以这些牧区常常成为牛分枝杆菌感染流行的重灾区。目前,我国奶牛的养殖模式主要是小规模饲养或农户散养,使得牛及其动物产品缺乏公共卫生管理,大大增加了牛分枝杆菌在牛和人之间的传播机会;如感染了牛分枝杆菌的牛,通过打喷嚏等方式将细菌通过飞沫传染给饲养员,或者牧民饮用受污染的牛奶或水,从而导致了人的感染发病。

3. 人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)与牛分枝杆菌合并感染:随着艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)的流行,牛分枝杆菌可作为AIDS患者重要的机会性感染致病原。在一些非洲国家,牛分枝杆菌感染流行地区经常会与艾滋病患病率高的地区高度重叠。近年来的研究结果显示,相较于结核分枝杆菌,HIV感染者更易感染牛分枝杆菌[21,53],且容易发展成活动性结核病,从而将牛分枝杆菌传染给与其密切接触者,导致牛分枝杆菌的社区传播。历史上,在住院的HIV感染者中,曾出现过多耐药牛分枝杆菌的暴发流行[54];尤其是在牛分枝杆菌和HIV感染者并存的国家或地区,如撒哈拉以南的非洲、亚洲和拉丁美洲等地,多耐药牛分枝杆菌的暴发更为流行。加纳的一项研究显示:在HIV感染的结核病患者中,从HIV感染者中分离牛分枝杆菌的概率(2/119)比非HIV感染者(4/774)高3.3倍[41]。部分发展中国家大多数人与结核病牛密切接触,加上AIDS的流行,给当地造成巨大的健康威胁。

4. 旅行和移民:发达国家采用牛奶巴氏杀菌法,所以经消化道感染的风险较低;但是,到未采取巴氏杀菌法国家的旅行者或前往原籍国的移民可通过食用未经高温消毒的乳制品而感染牛分枝杆菌[55]。此外,由于移民人口的文化习惯,感染概率可能高于移住地国家的平均水平。例如,在靠近墨西哥边界的圣地亚哥,由于居住在该市的西班牙裔人口食用未经高温消毒的牛奶制成的奶酪,感染牛分枝杆菌的人数(7%)高于美国的平均水平[56-57]。在美国,人畜共患结核病的发病率与西班牙裔社区的人群密切相关,这些人群中大部分人来自墨西哥;据报道,由于食用产自墨西哥的、受污染的、未经巴氏杀菌的奶酪而患人畜共患结核病的人群中有90%是西班牙裔人群[38]。

5. 风俗文化:近年来,城市中养狗、猫等宠物家庭日渐增多,这些动物也可在人群中传播结核病。在一些经济水平欠发达地区,由于经济或文化等因素,人与动物常常有近距离密切接触,如在许多非洲国家,牛群数量代表着财富,是人类社会生活的重要组成部分,许多事情与牛密切相关。此外,非洲国家为了发展保护区外围地区而开展了许多野外活动,如旅游、农牧和狩猎等活动,导致了更多特定人群处于结核病的威胁之中。

三、牛结核病防控策略和措施

据WHO统计资料显示,目前牛结核病虽然在许多发达国家已得到很好控制,但在许多发展中国家,仍然严重威胁人类健康。WHO、联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)和OIE将牛结核病列为发展中国家被忽视的人畜共患病。早在1960年WHO专家委员会第7次会议就指出:“除非消灭牛结核病,否则人结核病的控制将不会成功”,表明牛结核病是影响人结核病流行和控制的重要因素。在牛结核病流行的低收入国家,实施牛结核病控制战略对于预防和控制人畜共患结核病的传播是非常必要的。

《全球终止结核病计划2016—2020——模式转换》支持WHO终止结核病的策略,该策略首次提出人兽共患结核病的风险人群是结核病防控工作中长期被忽视的人群,值得高度关注。2017年1月,主要的人类健康和动物卫生国际组织号召所有利益相关方携起手来,共同控制人畜共患结核病[58]。2017年10月,WHO、OIE、FAO、国际防痨和肺部疾病联合会联合倡导并发布了多部门合作应对人畜共患结核病的路线图。人畜共患结核病的预防和控制需要跨部门和多学科的方法,将动物、人类和环境卫生联系起来,实现“同一健康(one health)”的目标。

(一)国外牛结核病防控策略

世界各国牛结核病防控的基本策略都是“检测-扑杀”,所有感染的家畜及其密切接触者都要扑杀和销毁,并严禁食用。其中最关键部分包括屠宰前的检疫、淘汰病牛和屠宰时的监视和控制。对检疫发现的结核菌素试验阳性牛隔离并处理,对于同群其他牛定期进行隔离监控,最大程度减少牛结核病的传播蔓延。对于检测出来的结核菌素试验阳性牛实行定点屠宰,并实行分别处理。对于有病理变化的个体采取无害化处理,对于经过尸检验证确无病变的牛,其肉在处理后允许正常食用。

(二) 国内牛结核病防控策略

采取以“监测、检疫、扑杀和消毒”相结合的综合性防控措施。日常主要监测对象为奶牛。有临床症状的病牛按规定采取严格扑杀措施。对污染牛群,每年进行4次以上检疫,检出的结核菌素试验阳性牛及可疑牛(结核可疑牛的定义:PPD皮内试验结果为注射部位局部红肿不显著,皮厚增加2~3.9 mm)进行分群隔离。剔除结核菌素试验阳性牛及可疑牛后的牛群,应间隔1~1.5个月检疫1次,连检3次均为阴性者,认为是健康牛。对结核菌素试验阳性牛应及时扑杀,并进行无害化处理。对发现的可疑病牛,加强监控进行隔离饲养观察,同时复检确诊。严格按国家有关规程无害化处理可疑病牛在隔离饲养期间生产的牛乳。每季度进行1次全场消毒,牧场、牛舍入口处应设置消毒池,牛舍、运动场每月消毒1次,饲养用具每10 d消毒1次。

四、牛结核病的防控策略和政策建议

(一)防控中存在的问题

1. 牛结核病防控的法律法规还不健全,尚未建立起多部门的联合防控工作机制。

2. 尽管我国已将牛结核病列入法定检疫传染病,但由于检测技术耗时费力,检测人员配置及补贴低等,各地不检或盲报现象还比较严重。

3. 目前,尚无全国比较准确的牛结核病流行病学调查数据。评估和确定人畜共患结核病负担十分必要。牛分枝杆菌引起的结核病在临床上与结核分枝杆菌引起的结核病难以区分,极易造成误诊;同时由于实验室培养和分枝杆菌分离鉴定的限制,由牛分枝杆菌引起的人畜共患结核病负担可能被严重低估了。

(二)防控策略和政策建议

1. 通过国家立法,尽快建立牛结核病的防治法规。国家卫生健康委员会和农业农村部要联合组织开展牛结核病的防控及科研工作,制定和执行人畜共患结核病防控的政策和措施。

2. 国家官方兽医管理机构、研究机构、养殖企业和兽医服务企业应加强合作,采取“检疫-扑杀”等政策,有效控制牛结核病的传播流行,减少对人类健康的影响。

3. 在不断完善提高检测技术基础上,实现多部门合作,实施风险评估和全面有效的人畜共患结核病常规调查策略。

4. 全面推行牛奶的巴氏灭菌和牛场牛结核病常规检测政策。结核病牛奶严禁上市销售,牛奶必须经过巴氏消毒灭菌。

5. 扩大使用适宜的诊断技术,结核病防治机构常规开展痰培养和菌型鉴定,监测结核病患者中牛分枝杆菌的菌型构成及其变化,获得人畜共患结核病流行的准确的、有代表性的数据。

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