陈 平，王 斐，何振富，郝怀志 (甘肃省农业科学院 畜草与绿色农业研究所，甘肃 兰州 730070)

牛呼吸道疾病综合征(bovine respiratory disease complex，BRDC)是由环境(如断奶、运输、混群、拥挤和通风不良)、宿主自身和病原体等多种因素相互作用引起的牛肺炎、运输热、支气管炎等疾病的统称。该病发病率和死亡率都较高，是一种在世界范围内危害养牛业健康发展的重要疾病[1]，常见于犊牛和新引进牛群，多发于秋、冬季节。

1 病原学分析

引起牛呼吸系统疾病的病原主要包括细菌、病毒和支原体。细菌性病原主要包括溶血性曼氏杆菌(Mannheimiahaemolytica)、多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida)、牛昏睡嗜血杆菌(Haemophiluosomnus)、化脓隐秘杆菌(Trueperellapyogenes)和结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)等；病毒性病原主要包括牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、D型流感病毒(IDV)、牛疱疹病毒1型(BHV-1)、牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)和牛副流感3型病毒(PIV-3)等；牛支原体也可诱发牛呼吸系统疾病[2]。通常情况下，上述病原常形成混合型感染，因而往往需要借助实验室诊断才能确定病原体类型。

通过线性判别分析显示，健康和患呼吸系统疾病犊牛的鼻咽微生物群存在显著性差异，黏膜微生物群的变化与犊牛进入饲养场后第1个月内对牛呼吸道疾病(bovine respiratory disease,BRD)敏感性的增加有关，而饲喂过渡、混群、接种疫苗等其他因素对生长中的牛鼻咽部微生物群的影响还需要进一步研究[3]。

2 临床特征

2.1 临床症状患有呼吸系统疾病的动物通常有抑郁、厌食、发热、咳嗽、呼吸和心率增高、呼吸噪声异常和双侧鼻流等症状[4]。研究表明，在动物疾病模型中预先感染BHV-1而没感染BVDV2型(BVDV-2)会引起牛支原体感染相关的呼吸道疾病。牛支原体引起的呼吸道疾病在接触BHV-1时加重，而接触BVDV-2时不加重[5]。研究表明，健康牛感染牛呼吸道合胞体病毒后，其体内CD4 T细胞和γδ T细胞参与免疫应答产生IL-17、IL-21和IL-22；同时与溶血性曼氏杆菌协同感染形成BRDC，体内γδ T细胞产生更多的IL-17，进而产生强烈的免疫应答[6]。犊牛在感染后7 d，用qPCR检测IL-17及Th17相关细胞因子IL-21和IL-22的表达， 发现BRSV感染导致犊牛肺脏中IL-17和IL-22的表达显著增加，IL-21表达无明显升高，IL-17促进了促炎趋化因子IL-8的增加。

2.2 组织病理学特征通过研究不同病原体感染牛呼吸道的发病机理及病理症状，结果显示BRSV感染的牛肺呈大叶样实变；IBRV感染后呈肺实变和散在的肺不张及坏死区，IBRV感染的喉部呈现溃疡和糜烂；BVDV感染的肺呈散在的小范围实变；溶血性曼氏杆菌感染的肺显示不规则暗红色实变区域，边缘为浅灰色炎性浸润，小叶间隔扩大；多杀性巴氏杆菌感染的肺部有微小的病灶及散在实变区域；牛支原体感染的肺显示局灶性实变区域，并伴有管腔渗出。所以，应用组织病理学检查可辅助诊断BRDC的感染源[7]。

3 诊断与检测

3.1 临床诊断有研究表明，利用降钙素原、新蝶呤、结合珠蛋白(Hpt)、血清淀粉样蛋白A(SAA)和促炎细胞因子的变化能够诊断和预后牛传染性呼吸道疾病。原降钙素、新蝶呤可作为饲养场犊牛呼吸道疾病的生物标志物，同时，饲养场患有呼吸道疾病的犊牛会检测到更高水平的细胞因子、血红蛋白和血清淀粉样蛋白A，高水平表达的血液生物标志物可协助诊断犊牛呼吸道疾病[8]。Hpt和SAA被认为是自然发生的牛呼吸系统疾病的候选生物标志物，与对照组健康牛相比，患病牛的Hpt和SAA水平显著提升，而血清白蛋白(Alb)浓度显著降低。氧化应激标志物中，脂质过氧化物(LPO)升高，超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(R-GSH)和过氧化氢酶(CAT)显著降低。因此，Hpt可能是BRD最敏感的生物标志物，Hpt和氧化应激生物标志物的联合使用将大大提高诊断的准确性[9]。

3.2 病原学检测由于肉牛呼吸道疾病常存在混合感染，患病牛感染的病原体多具有复杂性。近年来，多重PCR快速诊断肉牛呼吸道疾病病原体的方法不断更新，IBRV和牛支原体双重PCR、主要细菌性病原菌多重PCR、牛黏膜病病毒(BVDV)、牛副流感病毒3型(BPIV-3)、IBRV、BVDV和牛呼吸道合胞体病毒多重PCR[10-12]、溶血性曼氏杆菌和多杀性巴氏杆菌双重PCR[13]、牛冠状病毒PCR[14-15]等检测方法相继出现。

通过病毒宏基因组测序分析牛呼吸道疾病相关的病毒特性，发现在检测出的21个病毒样本中，牛A型鼻炎病毒(占比52.7%)、牛B型鼻炎病毒(占比23.7%)和牛冠状病毒(占比24.7%)最为常见；而BVDV、牛疱疹病毒、牛呼吸道合胞体病毒和BPIV-3的检出率相对较低[16]。还有学者通过Illumina MiSeq 扩增16S rRNA基因序列，检测分析病牛肺和纵隔淋巴结组织中病原菌，发现了一种与BRD相关的新细菌[17]。该细菌被归类为细菌家族细毛菌科(Leptotrichiaceae)，在患BRD牛的肺病变组织中是一种优势物种，在健康的无病变肺组织中不存在。通过MALDI-TOF质谱监测方法可有效检测溶血性曼氏杆菌，鉴定结果与微生物诊断方法的一致性达到100%[18]。在患BRDC牛支气管肺泡的灌洗液中，通过实时荧光定量PCR可及时、准确地检测与BRD相关的3种支原体[19]。

在牛鼻旁窦的细菌菌群中，一氧化氮存在持久性的潜在作用，MURRAY等[20]通过免疫组化方法研究了在鼻窦上皮内的抗菌分子一氧化氮的潜在作用，发现在76.5%的动物样本中可检测到诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达，表明一氧化氮在牛鼻窦中起着一定的保护作用。另外，通过统计患BRD牛血液中皮质醇、IgG、IL-8含量与呼吸系统疾病发病率的关系，发现BRD与皮质醇含量呈现负相关，与IgG和IL-8含量呈现正相关[21]。

3.3 辅助检测采用计算机辅助听诊器和便携式超声检查对有BRD征象的犊牛进行检查，发现在肺超声诊断BRD的初始诊断中使用计算机辅助评分有助于对患病动物进行初始识别和疾病风险评估[22]。核磁共振(NMR)代谢组学分析显示，在检测水溶性和脂质代谢提取物时，患有支气管肺炎犊牛的代谢产物相对于健康犊牛发生改变，2-甲基戊二酸、苯丙氨酸、磷脂酰胆碱代谢增加，乙醇、二甲基砜、丙酸盐、醋酸盐、尿囊素、游离胆固醇、胆固醇代谢减少，说明检测以上代谢产物对犊牛支气管肺炎的发病机制有一定的临床意义[23]。动物行为学也可以辅助诊断BRD，通过电子喂食器记录犊牛断奶前进食行为及进食数据，发现与健康犊牛相比，患有BRD犊牛在发现BRD的前3 d，净能量摄入减少约8%[24]。

4 预防措施

由于牛支原体具有很高的宿主特异性，能复现牛支原体疾病的理想攻毒模型还没有建立，严重阻碍了牛支原体疫苗的研发[25]。牛支原体与多杀性巴氏杆菌、溶血性曼氏杆菌等病原体存在协同感染，表明多联苗的使用在预防牛支原体相关疾病方面可能具有更好的效果[26]。牛支原体只有黏附于宿主细胞才能进行随后的定植和感染，因此，黏膜免疫是宿主预防牛支原体感染的重要环节。此外，免疫途径的选择也很重要，理想的免疫方法(如喷鼻免疫法)应能使疫苗直接接触到呼吸道黏膜表面，诱导宿主产生黏膜免疫[27]。已有研究证明BPIV-3、牛呼吸道合胞体病毒、BVDV和溶血性曼氏杆菌4价苗在接种后6个月内会保持稳定的效力[28]。

在犊牛断奶前后单独接种多价修饰活病毒疫苗(MLV)或溶血曼氏杆菌/多杀巴氏杆菌二联苗可降低断奶后BRD的发病率和死亡率。但是单独接种MLV或MLV与溶血曼氏杆菌/多杀巴氏杆菌二联苗联合接种对降低BRD发病率和死亡率的有效性有相互矛盾的证据。初乳中母体特异性抗体水平、各农场呼吸道病毒的生态系统以及与疫苗病毒株的同源性会影响BRD疫苗在犊牛和奶牛中的接种效果[29]。

通过转录组测序比较了4种牛NK-lysin基因在健康牛和患BRD牛中的表达，发现与对照健康动物相比，攻毒动物中几种NK-lysin(尤其是NK2C)的表达均有所升高。在模型膜和生物膜上测试各基因产物的功能区螺旋2和螺旋3对应的合成肽作用，发现牛NK-lysin基因家族在宿主防御牛呼吸道疾病病原体方面具有潜在的重要作用[30]。

5 治疗

通过对比不同抗生素的治疗效果发现，同氧四环素和杜兰霉素相比，甘霉素治疗能显著降低BRD的发病率[31]。采用氟苯尼考加氟尼辛甲葡胺配方单次给药治疗BRD，结果显示，在治疗6 h后病牛直肠温度显著降低，临床指标(抑郁和呼吸体征)明显改善，效果明显好于单独采用氟苯尼考治疗[32]；表明联合给药治疗效果显著优于单独给药治疗。对于牛支原体感染，多种抗生素对牛支原体无治疗效果，牛支原体治疗时应选择四环素类、替米考星或壮观霉素、喹诺酮类药物如环丙沙星等敏感抗生素，用药疗程应维持在7～10 d。治疗过程中，应注意控制合并感染或继发感染，根据病情适时采取解热镇痛、补充体液、纠正电解质平衡紊乱等辅助治疗措施[33]。

中兽药及食品源性药物可有效防治牛呼吸道疾病。通过气相色谱方法检测印度藏茴香、百里香和肉桂叶中精油对牛呼吸道病原体的抑菌作用，发现它们能完全或部分抑制牛呼吸道病原体如血性曼氏杆菌血清型、多杀性巴氏杆菌和睡眠嗜组织菌的生长[34]。研究表明，犊牛患有呼吸道疾病后，可将患病犊牛单独隔离，使用抗生素及中成药联合治疗。在整个牛群的饲料中添加98%的土霉素，粉剂添加量按体质量15 mg/kg，连续使用1周，同时肌肉注射壮观霉素，30 mg/kg，1次/d，连续使用3 d，同时联合使用清瘟解毒、止咳化痰的中药，水煎后用药，3次/d，连续使用3 d。采用中西药治疗3 d后，患病犊牛临床症状消退，病情好转，继续用药1周，养殖场患病牛的临床症状消失，没有继续发病[35]，说明抗生素和中兽药联合治疗可有效缓解犊牛呼吸道症状。

6 小结

牛呼吸道疾病是由多种病因引起的综合性疾病，中兽药与抗生素联合使用是未来治疗肉牛呼吸道疾病的方向，这将有效减少肉类中抗生素残留。目前家畜家禽已广泛使用中兽药预防、治疗呼吸道疾病，中兽药及抗生素联合使用在奶山羊、猪及家禽等畜禽饲养中均有报道[36-38]。在部分病原的疫苗没有研发成功之前，中兽药可作为有效预防呼吸道疾病的重要方式，对预防秋冬季节肉牛呼吸道疾病具有明显的效果。