動物腦多頭蚴病研究進展

牟 靜,楊應東,韋雷飛,楊光友*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,四川雅安 625014;2.四川省攀枝花市農(nóng)林科學研究院畜牧水產(chǎn)所,四川攀枝花 617061)

腦多頭蚴病(俗稱腦包蟲病)是由帶科、多頭屬(Mu lticeps)的多頭絳蟲(M.mu lticeps)的中絳期幼蟲(腦多頭蚴Coenurus cerebralis)寄生于牛、羊等有蹄類草食動物所引起的一種寄生蟲病,是危害牛、羊養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的主要寄生蟲病之一。本病多發(fā)于腦部,動物感染該病后臨床上主要表現(xiàn)以神經(jīng)機能障礙為主的綜合征[1],感染嚴重時會引起顱骨萎縮甚至穿孔[2],且感染蟲體較多時包囊會以皮下和肌肉組織存在[3],此外,幼蟲移行至腦部時造成的損傷為細菌通過血腦屏障創(chuàng)造途徑,從而引起繼發(fā)感染[4]。臨床上該病還與腦脊髓絲蟲混合感染的報道[5]。中間宿主為綿羊、山羊、黃牛、水牛和牦牛等有蹄類草食動物,牛感染多頭蚴病比羊少見[6-7],偶見于馬、駱駝、兔和人,腦多頭蚴的包囊曾在人的胸鎖乳頭肌、腋窩和眼睛中發(fā)現(xiàn)。至1998年,北美洲各國所報道的人患該病的病例就達50多例[8]。該病全年均可發(fā)生,但多見于春天或早夏。一般母羊的患病率高于公羊。該病呈世界性分布,但在以飼養(yǎng)綿羊、山羊為主要經(jīng)濟來源的非洲及東南亞的發(fā)展中國家最為常見[9-10]。我國黑龍江、吉林、甘肅、青海、四川等23個省區(qū)均有分布,其中尤以新疆、寧夏等地發(fā)病率最高。在寧夏該病對羔羊致死率為6%～53%,每年造成巨大經(jīng)濟損失,其危害居羊病之首。因此,鑒于該病給全世界畜牧業(yè)帶來的巨大損失,已越來越多的受到各國的重視。

1 免疫學

1.1 抗原成分

腦多頭蚴抗原主要有原頭節(jié)可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和囊液抗原3種。孫曉林等[11]通過二維電泳分析了其抗原成分,3種腦多頭蚴抗原共同多肽斑點3個,原頭節(jié)可溶性抗原和囊壁可溶性抗原共同多肽斑點14個,原頭節(jié)可溶性抗原和囊液抗原共同多肽斑點5個,囊壁可溶性抗原和囊液抗原共同多肽斑點5個。腦多頭蚴抗原結構相對較復雜,囊液和原頭節(jié)分別有31和42條多肽,并且兩者均存在與棘球蚴和細頸囊尾蚴相同的20 ku和38 ku的多肽。成蟲節(jié)片抗原主帶有4條,分子質量分別為 73、88、128、134 ku;原頭節(jié)排泄分泌(ES)抗原主帶有2條,分子質量分別為33 ku和108 ku。同時,孫曉林還用等電聚焦電泳(IEF)技術,對自然感染綿羊的腦多頭蚴的頭節(jié)可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和囊液抗原進行了分析,分析結果表明囊液的酯酶同工酶較頭節(jié)和囊壁豐富;3種抗原中脂類的電泳帶較少,甚至沒有發(fā)現(xiàn)有脂蛋白和糖脂蛋白電泳帶。

1.2 不同抗原成分免疫原性

腦多頭蚴具有較多的抗原成分,每種抗原其免疫原性也不盡一致,有的抗原僅可作為診斷抗原,有些抗原可以作為免疫用抗原。

Verster A等[12]用六鉤蚴分泌抗原免疫羊后,試驗分2組,當用6 000個蟲卵感染羊,28只羊中僅3只獲得保護而未被感染;當用5 000個蟲卵感染羊,30只羊中就有11只獲得保護。初步表明六鉤蚴分泌抗原具有較好的免疫原性。用六鉤蚴抗原免疫4周～8周、8周～12周的羔羊可獲得很好的免疫保護;而對懷孕90 d～120 d母羊用六鉤蚴抗原進行免疫,其生產(chǎn)的羔羊與未免疫母羊生產(chǎn)的羔羊對多頭蚴的侵襲均沒有免疫力。

原頭節(jié)可溶性抗原、囊壁可溶性抗原和原頭節(jié)ES抗原具有較好的免疫原性,而囊液抗原免疫原性較差。羔羊經(jīng)囊壁粗抗原免疫后能100%抵抗多頭絳蟲蟲卵的攻擊感染,而經(jīng)囊液粗抗原免疫后只有3/4的羔羊獲得抵抗力。免疫羊抗體滴度與免疫保護力之間呈正相關[13]。而羔羊經(jīng)原頭節(jié)ES抗原和原頭節(jié)可溶性抗原免疫后,有2/3的羔羊能抵抗多頭絳蟲蟲卵的攻擊感染,而余下1/3的羔羊大腦中多頭蚴包囊的大小、原頭節(jié)的數(shù)量及其大小均小于未用抗原免疫的對照組[14]。用多頭絳蟲原頭節(jié)、囊壁、囊液層析純化抗原及原頭節(jié)排泄分泌(ES)抗原對綿羊免疫及攻擊感染多頭絳蟲蟲卵后的血清進行ELISA檢測,綿羊在3次免疫后,血清抗體效價迅速升高,第3次免疫后1周～2周達到峰值,在攻擊蟲卵后抗體效價開始下降,但之后抗體效價仍維持在較高水平。原頭節(jié)可溶性抗原免疫的羊和原頭節(jié)ES抗原免疫的羊其血清抗體總體水平要高于囊壁和囊液抗原免疫的羊,原頭節(jié)ES抗原和原頭節(jié)層析純化抗原的敏感性、特異性要高于囊壁和囊液層析抗原。運用酸性α-萘酯酶染色法及姬姆薩染色法染色,綿羊在3次免疫后,T淋巴細胞數(shù)量有不同程度增加,酸性粒細胞數(shù)量增加不明顯,但在攻擊感染后都明顯增加,淋巴細胞數(shù)量在免疫后即開始增加,細胞免疫增強[15-16]。

2 分子生物學

2.1 分子分類

Robin B[17]采用PCR-RFLP方法對來自于不同地區(qū)的帶科絳蟲(細粒棘球絳蟲 Echinococcus granulosus,多房棘球絳蟲E.multilocularis,水泡帶絳蟲Taenia hydatigena,羊帶絳蟲T.ovis,豆狀帶絳蟲T.pisiform is,多頭多頭絳蟲 T.mu lticeps和連續(xù)多頭絳蟲T.serialis)進行了親緣關系比較,發(fā)現(xiàn)這幾種帶科絳蟲的ITS-2序列在種內均沒有明顯的序列差異。同時,該學者又對9種帶科絳蟲(巨頸帶絳蟲,水泡帶絳蟲,豆狀帶絳蟲,羊帶絳蟲,多頭多頭絳蟲,連續(xù)多頭絳蟲,牛帶絳蟲,豬帶絳蟲和亞州帶絳蟲)的線粒體NADH脫氫酶1和細胞色素C氧化酶1的基因序列進行了比較研究,結果表明NADH脫氫酶1基因序列差異在5.9%～30.8%之間,而細胞色素C氧化酶1基因序列差異在2.5%～18%之間。其中多頭多頭絳蟲與連續(xù)多頭絳蟲、牛帶絳蟲和亞州帶絳蟲同源性較高。

Varcasia A等[18]比較了薩丁尼亞、意大利的多頭多頭絳蟲遺傳變異情況,其NADH脫氫酶1基因序列差異為1.27%～2.54%,細胞色素C氧化酶1的基因序列差異為 0.22%～0.67%。Zhang L等[19]對肯亞帶科絳蟲ND1、CO1基因序列比較分析發(fā)現(xiàn),里吉斯絳蟲與水皰絳蟲的同源性較高,T.madoquae與連續(xù)多頭絳蟲、多頭絳蟲和牛帶絳蟲的同源性較高。

2.2 抗原基因

Gauci C等[20]克隆了腦多頭絳蟲六鉤蚴抗原基因Tm16和Tm18,并與GST(谷胱甘肽轉移酶)在大腸埃希菌中聯(lián)合表達,表達產(chǎn)物加免疫佐劑(Quil A)免疫羊,免疫后每只羊攻擊感染多頭絳蟲蟲卵5 500個,對照組的9只羊中有5只攻蟲后死亡,而免疫組的20只羊中無1只死亡,說明Tm16、Tm18重組抗原對綿羊具有較高的免疫保護性。此外,該學者在此試驗基礎上,隨機選擇了6個農(nóng)場的632只10周齡～12周齡的羊進行了六鉤蚴重組抗原基因Tm18的免疫保護田間試驗,其中對照組424只,免疫組208只。二次免疫后40多月間,對照組中有32只羊發(fā)病,而免疫組僅1只羊發(fā)病,統(tǒng)計結果顯示,兩組羊發(fā)病差異性顯著(χ2=14.08;P ＜0.000 1)。Varcasia A等通過血清學分析發(fā)現(xiàn),60只已接種的羊中除1只以外(98%)均能產(chǎn)生免疫應答反應[21]。李永光等[22]用腦多頭蚴原頭節(jié)克隆了該蟲硫氧還蛋白過氧化物酶(TmTpx)基因片段,構建重組表達質粒 pGEX-4T-Tm Tpx,成功表達了43 ku的融合蛋白。表達產(chǎn)物純化后免疫家兔,采集血清用ELISA測定抗體效價,發(fā)現(xiàn)兔抗Tm Tpx重組蛋白的抗體能與多頭蚴原頭節(jié)抗原發(fā)生特異性反應,說明該重組蛋白具有較好的免疫原性。

3 診斷

在流行區(qū),可根據(jù)本病特異的癥狀、病史和頭部觸診等作出初步診斷。確診多頭蚴病是很困難的,它容易與其臨床癥狀相同的其他疾病相混淆,如李斯特桿菌病和鼻蠅蛆綜合征等?？縿游镛D圈的方向以及頭偏斜的方向可初步判斷包囊存在的位置。

已報道血清學診斷有間接ELISA法、斑點免疫金濾法[23],后者具簡單、方便和快捷的優(yōu)點,在感染后35 d的血清樣本中就能檢測出抗體。

物理診斷有CT成像技術、M RI磁力共振成像技術,已成功地應用于檢測腦多頭蚴病以及包囊的確切位置和大小[24]。

分子診斷近年來應用于囊蟲病上的診斷技術,如限制性片段長度多態(tài)性分析(PCR-RFLP)、多重PCR(multip lex PCR)等[25]。

4 防治

藥物奧芬噠唑和100 mL/L的吡喹酮復方注射液對該病均有一定的療效,大劑量內服丙硫苯咪唑(55 mg/kg,每日1次,連用2 d)也可治愈該病[26]。此外,在給藥方法上,沈秀英等[27]采用藥物增量法與藥物聯(lián)合法治療該病,該法可以較好的解決藥物治療囊蟲病過程中發(fā)生的顱內壓增高的問題。Ciamak C[28]使用丙硫咪唑、芬苯噠唑和吡喹酮進行了羊腦多頭蚴病的藥物療效對比試驗,療效最好的是丙硫咪唑(25 mg/kg,口服,連用6 d),其次是芬苯噠唑與吡喹酮的聯(lián)合用藥(100 mg/kg,口服)以及吡喹酮(25m g/kg,口服,連用7 d)。除藥物治療該病以外,采用外科手術法切除包囊,這也是成功治愈該病的方法之一[29]。

在預防該病上,首先應加大科普宣傳,普及科學知識,利用多種途徑使村民、牧民了解腦包蟲病的傳播、發(fā)生、發(fā)展、預防的一般常識。對易感多頭蚴病的屠宰動物嚴格檢疫,對病畜尸體進行無害化處理,防止犬吃到帶有多頭蚴的牛、羊等動物的腦和脊髓。定期對犬進行驅蟲,對犬糞進行無害化處理,從而防止或避免犬糞污染牧場飼料及飲水[30]。

5 展望

隨著細胞生物學、分子生物學以及免疫標記等技術的迅猛發(fā)展,對腦多頭蚴病各方面的研究將會進一步深入。目前,該病只能采用藥物和手術治療。相信隨著疫苗的研究和開發(fā)將會為該病的控制提供更為行之有效的方法。

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