牛結核病的傳播與控制

張喜悅，孫明軍，范偉興

（中國動物衛(wèi)生與流行病學中心，山東青島 366032）

牛結核病的傳播與控制

張喜悅，孫明軍，范偉興

（中國動物衛(wèi)生與流行病學中心，山東青島 366032）

牛結核病是由牛分枝桿菌引起的一種慢性細菌性人獸共患病。牛分枝桿菌可在相同或不同的物種之間、動物到人之間自然傳播，但在人與動物之間或人與人之間的自然傳播則較為罕見。牛結核病從牛到牛傳播的主要途徑是通過呼吸道傳播，封閉條件下同圈傳播的效率遠高于開放條件下的傳播效率。人感染牛結核病的風險主要存在于飼養(yǎng)員、獸醫(yī)等職業(yè)人群中。對于普通大眾來說，主要風險是食用未經巴氏消毒的生乳及乳制品。本文分析了該病的幾種主要防控手段，包括牛奶巴氏消毒、檢疫和撲殺陽性牛、發(fā)揮公共衛(wèi)生部門的作用等，以期為我國牛結核病的防控提供參考。

牛結核病；牛分枝桿菌；人獸共患?。粋鞑?/p>

1 牛結核病的定義

世界動物衛(wèi)生組織（OIE）《陸生動物診斷與疫苗手冊》中的牛結核病定義是由牛分枝桿菌（Mycobacterium bovis）引起的一種慢性細菌性人獸共患病[1]。按照該定義，牛感染牛分枝桿菌引發(fā)的疾病為牛結核病，人感染牛分枝桿菌引發(fā)的疾病應稱為人的牛結核病，人們常將其統(tǒng)稱為人獸共患結核病[2]（本文同時應用人的牛結核病和人獸共患結核病2個概念）。牛感染人分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，也稱結核分枝桿菌）則不應稱為牛結核病。通俗的說法中，常將牛感染結核分枝桿菌群（Mycobacterium tuberculosiscomplex，包含牛分枝桿菌和人分枝桿菌等）引發(fā)的疾病統(tǒng)稱為牛結核病。無論如何，牛結核病的確診應以分離到牛分枝桿菌作為最終的金標準。

2 牛分枝桿菌從牛到牛的傳播

2.1 牛分枝桿菌的排出

牛分枝桿菌主要經呼吸道途徑排出[3]。大多數(shù)患病牛是從發(fā)生病變時開始分泌病菌的。在發(fā)達國家，相對于通過牛奶、尿和糞便等消化道途徑的傳播，呼吸道病變更為常見[4]。用104個菌落形成單位（CFU）的牛分枝桿菌鼻腔接種，感染10~60 d后，病原菌開始從鼻粘液中持續(xù)排出，之后轉為間歇性排出，持續(xù)6~25周?；貧w分析表明，1個牛分枝桿菌引起感染的潛伏期為87 d（SD±7.1）。

2.2 經污染環(huán)境的傳播

動物排出的牛分枝桿菌可直接或間接污染環(huán)境。牛分枝桿菌可在牛尸體中存活178 d。其在環(huán)境中的存活率主要受陽光照射的影響。當溫度為12~24℃時，其生存時間從18 d到332 d不等。在背光的土壤中，牛分枝桿菌與糞便、血液和尿液混合，可以存活700 d。但在田間，很少能從污染的土壤或牧場中分離到牛分枝桿菌，這提示環(huán)境污染對于牛分枝桿菌感染所起的作用可忽略不計[5]。有學者認為，在結核病從獾到牛的傳播中，環(huán)境污染起到至關重要的作用[6]。塵埃和干痰對人結核病的傳播非常重要，提示應進一步加強環(huán)境污染導致結核病傳播的研究。

2.3 自然感染途徑

牛感染牛分枝桿菌的途徑有多種，呼吸道傳播是最主要的傳播途徑。牛結核病病變主要發(fā)生在呼吸道。鼻內和氣管內滴注后的試驗性感染和自然接觸導致的感染，也均證明呼吸道傳播是高效傳播途徑的觀點。消化道傳播是牛分枝桿菌第二常見的傳播途徑。犢牛可通過臍帶發(fā)生先天性感染，也可通過泌乳發(fā)生垂直傳播感染；生殖器傳播可發(fā)生在生殖器結核和配種過程中，但這些途徑的傳播均較為罕見。

2.4 感染劑量[3]

有學者認為，6個或更少的病原體即可造成呼吸道感染。使用兔子的動物實驗證實，含有散在結核桿菌的氣溶膠比含有集群或塊狀結核桿菌的氣溶膠更容易致病。吸入3個分散的活菌即可建立單個肺部病變。結核結節(jié)形成的平均數(shù)大致與吸入的結核桿菌集群數(shù)相同。非霧化條件下，對小牛以106CFU的劑量鼻內接種，可使其發(fā)生結核病變并致死；以104CFU的劑量接種，可成功感染；以92 CFU的劑量接種，則不致病。豚鼠感染試驗證明，通過灰塵/干痰傳播比通過液滴傳播更有效。相對于病原菌的數(shù)量，液滴大小對于肺結核的感染更為重要。精細氣霧劑懸浮液比粗糙氣霧劑懸浮液更有效。有人推測顆粒必須足夠小，才能成為感染顆粒，因為只有直徑為5 μm或更小的顆粒才可以到達肺泡并建立感染。而牛的消化道感染，則需要大量的牛分枝桿菌。

2.5 試驗性傳播[3]

嚴重污染牛分枝桿菌的牧場，在試驗中未能成功傳播結核病。經糞便持續(xù)排出病菌的3頭小牛，在面積為816 m2的牧場上放牧3周，停止放牧1周后，取另外2批，每批各3頭試驗性健康小牛，在此牧場上連續(xù)放牧3周。撲殺健康小牛，未發(fā)現(xiàn)結核病變，可見污染的環(huán)境對于牛分枝桿菌從牛到牛傳播的作用并不顯著。

試驗感染牛在同圈接觸時可高效傳播牛結核病。封閉條件下，42個無結核牛場的56頭牛，參加了為期4 d的農業(yè)展覽，80 d后51頭牛轉為陽性，屠宰時47頭中有46頭存在肺結核病變。戶外條件下，與22頭結核病陽性牛（其中21頭為牛分枝桿菌培養(yǎng)陽性）接觸125~257 d后，并未發(fā)生感染。該試驗證實，戶外條件下，牛結核病的傳播速度遠遠低于封閉條件下的傳播速度。

3 牛分枝桿菌在牛和人之間的傳播

3.1 牛結核病對人的危害

在發(fā)達國家，牛分枝桿菌引發(fā)的結核病占所有人結核病的比例約為0.5%~7.2%[7-8]。但在發(fā)展中國家，人獸共患結核病仍然是一個嚴重的公共衛(wèi)生問題[9-10]。由于能夠分離和鑒別牛分枝桿菌實驗室的數(shù)量有限，人們并不清楚人獸共患結核病在大多數(shù)發(fā)展中國家的感染程度，唯一可以確定的是其嚴重性遠遠高于發(fā)達國家。

3.2 人獸共患結核病的傳染源

與結核分枝桿菌相比，牛分枝桿菌具有更廣泛的宿主范圍。大多數(shù)家畜和野生哺乳動物均可自然感染牛分枝桿菌。在沒有其他物種的參與下，牛分枝桿菌僅在少數(shù)所謂的“維持”或“水庫”宿主物種中代代相傳。而牛是牛分枝桿菌的自然宿主，是其他動物和人感染源的主要宿主。此外，在英國和愛爾蘭，獾也是牛分枝桿菌的維持宿主，并且是牛的感染來源。一些學者甚至認為，獾的主要是疾病就是牛結核病，其不斷排出病原感染其他物種，而牛只是作為常見的易感動物，充當了獾的牛結核病的哨兵動物。其他家養(yǎng)動物中，圈養(yǎng)（養(yǎng)殖）鹿和山羊可以作為牛分枝桿菌的維持宿主。野生動物中，新西蘭的刷尾負鼠和白鼬、非洲的羚羊和其他?？苿游铩⒓幽么蟛糠值貐^(qū)的北美野牛、美國密歇根州的白尾鹿等，也都是牛分枝桿菌的維持宿主[11]。

除牛外，其他動物也可偶爾作為人的牛結核病傳染源。患結核病的鹿是飼養(yǎng)員、獸醫(yī)、屠宰場工人、檢疫員、獵人和經銷商的潛在感染源。盡管部分地區(qū)鹿的牛結核病流行非常嚴重，但結核病從鹿傳播到人的報道非常少。獾在理論上可將結核病傳播給人，但人與獾之間的反復接觸非常少，絕大多數(shù)人群的感染風險非常低，迄今為止尚未見到有確診病例的報道。

牛結核病在馬和羊中較少見到。另一方面，豬、山羊、狗、貓、駱駝和養(yǎng)殖的野豬均可以作為其他動物和人的牛結核病傳染源[12]。2004年，在英國的38例貓結核病病例和3例犬結核病中，確診了6例貓的牛結核病和1例犬的牛結核病[2]。對狗和貓的開放性結核病進行治療而不撲殺，很可能造成人感染結核病。駱駝也可感染牛分枝桿菌，但尚未見傳播到人的病例。山羊對牛分枝桿菌非常敏感，并且可發(fā)展為肺結核和結核性乳腺炎，在乳汁中排出病原。在西班牙曾有接觸結核羊導致人感染牛分枝桿菌的報道。1999—2001年，德國報告的所有人獸共患結核病例的三分之一是由山羊的牛結核病引起的。

3.3 牛結核病從牛到人的傳播

牛分枝桿菌可通過攝入、氣溶膠吸入或損傷的皮膚和粘膜直接接觸而感染人。人獸共患結核的感染率與消化道（牛奶或肉類）、呼吸道（空氣傳播）和皮膚/粘膜的傳播相關，取決于牛結核病控制計劃、食品安全措施和受威脅的人群規(guī)模等條件。在發(fā)達國家，牛奶巴氏殺菌是普遍的或強制性的，因此盡管牛結核病的發(fā)病率較高，但對城市居民已經不再構成威脅。但畜牧業(yè)工人和農村居民仍可能消費生牛奶或奶制品，并暴露于結核病牛的氣溶膠環(huán)境下，是感染牛結核病的高危人群。不管感染途徑如何，牛分枝桿菌對人類的精確感染劑量仍不明確。據(jù)估計通過呼吸道途徑需要的劑量是數(shù)十至數(shù)百個病菌，而通過消化道途徑則需數(shù)百萬個病菌。

3.3.1 呼吸道傳播。牛分枝桿菌從牛到牛傳播的最常見的途徑是呼吸道途徑，因此，與牛分枝桿菌傳染源緊密接觸的人們，如農場主、飼養(yǎng)員、獸醫(yī)、檢疫員、屠宰場工人、獵人、野生動物和動物園主人、結核病診斷和研究人員等，存在通過呼吸道途徑感染的風險。一些報道也支持人獸共患結核病是一種職業(yè)性人獸共患病的觀點，且氣溶膠感染是人類感染的主要途徑。相應的，這些職業(yè)人員感染人獸共患結核病的報道也非常多，相關職業(yè)人員需進一步提高警惕性。

3.3.2 消化道傳播。（1）牛奶和乳制品的消化道傳播。歷史上，在強制執(zhí)行乳制品巴氏消毒前，發(fā)達國家未經殺菌的結核病牛奶是人類感染的主要傳染源。在牛結核病流行地區(qū)和根除計劃不完整或不存在的發(fā)展中國家，未經殺菌的奶和乳制品仍然是傳播的主要媒介[13]。乳房結核是生乳和乳制品污染的危險源頭。1頭結核性乳腺炎奶牛排出的細菌足以使由100頭奶牛收集的大桶奶具有感染性。分枝桿菌可以在未經巴氏消毒的成品奶酪中存活。病菌如果存在于生牛奶中，用其制成的奶酪等乳制品則可能具有感染性。（2）肉和肉類產品的消化道傳播。理論上，食用未煮熟的結核病牛的生肉和肉制品可以導致人感染結核病，但人們食用患病動物的肉導致感染牛結核病的證據(jù)并不確鑿。歷史上許多國家并未將肉類消費導致牛結核病的傳播視為公共衛(wèi)生風險。牛分枝桿菌生長緩慢，而生肉的保質期短且存儲溫度低，存在于肉上的病菌是很難繁殖的。牛分枝桿菌對熱相對敏感，結核陽性牛的肉中，任何殘留的污染在經過烹飪時均能夠去除。此外，經消化道攝入是一種效率很低的傳播途徑。它需要數(shù)以千計的活菌才能夠成功感染，這種劑量在肉中很難發(fā)現(xiàn)。

3.3.3 皮膚/粘膜傳播。過去，皮膚或粘膜傳播是擠奶工人局部皮膚、淋巴結病變、耳炎和結膜炎的零星來源，也經常見于處理結核病變導致皮膚受損的獸醫(yī)身上。但近年來這種傳播途徑在發(fā)達國家已極為罕見。

3.4 牛結核病從人到人的傳播

人感染牛結核病后也可作為牛分枝桿菌的放大器宿主，是緊密接觸人和動物結核病的潛在傳染源。早期醫(yī)學文獻中，有少量的獨立于動物傳染源的疑似牛結核病從人到人傳播的報道，但大多數(shù)學者都認為這只是偶發(fā)事件，不具有流行病學意義。然而，法國、意大利、西班牙和美國加利福尼亞州的報道認為，人類免疫缺陷病毒（HIV）陽性患者感染牛結核病后，更易發(fā)展為活動性結核病并感染其緊密接觸者，導致牛結核病的院內傳播。許多學者警告說，部分發(fā)展中國家大多數(shù)人口與結核病牛緊密接觸，加上艾滋病的流行，會給當?shù)卦斐删薮蟮耐{。在這些國家，結核病已經是艾滋病毒感染者最常見的機會性疾病和死亡原因。1999年，英國學者從細菌學角度證實了牛結核病在農場兩個兄弟姐妹之間的傳播。流行病學調查證實，其中1個病例長期接觸結核病牛而感染，并將牛結核病傳染給了第2個家庭成員[14]。

3.5 牛結核病從人到牛的傳播

盡管醫(yī)學文獻中的病例很少，但已經出現(xiàn)牛分枝桿菌和人分枝桿菌從人到牛傳播的報道。從人到牛的傳播，通常是由農場主的肺結核病或生殖泌尿系統(tǒng)結核病引起的。與更普遍的結核病牛傳染源相比，病人的傳染源作用可能是微不足道的。曾有幾個農場主、農場工人和動物園管理員感染人分枝桿菌后導致動物感染的報道，盡管其可引發(fā)臨時性的結核菌素敏感性，但人分枝桿菌僅能引起牛輕度的、非進行性的感染。

4 人獸共患結核病的控制

20世紀80年代，英國再次出現(xiàn)牛結核病，但人的牛結核病發(fā)病率持續(xù)下降。以下3個方面的措施發(fā)揮了重要作用。

4.1 牛奶巴氏消毒

1923年前，對牛奶并不進行巴氏消毒。直到20世紀30年代奶制品行業(yè)才逐漸引入了牛奶巴氏消毒法。至1938年，倫敦98%的牛奶均進行巴氏消毒，兒童的牛結核病死亡率顯著下降，僅為1921年死亡率的9%。但在農村地區(qū)，只對50%的牛奶進行巴氏消毒，其兒童的牛結核病死亡率下降不顯著，僅為1921年死亡率的25%。

4.2 牛結核病的檢疫和陽性牛撲殺

保證人感染牛結核病維持在極低水平的另外一個措施是強制性、常規(guī)性的牛群結核菌素試驗。英國國家獸醫(yī)局全面管理牛結核病的檢疫工作，使用比較變態(tài)反應試驗，并于2002年補充了牛結核病γ干擾素（g-IFN）試驗；強制撲殺任何試驗的陽性牛和直接接觸牛，并按照歐盟法規(guī)對屠宰場牲畜進行肉品檢疫，所有的檢測和撲殺費用均由納稅者承擔。

4.3 公共衛(wèi)生部門發(fā)揮重要作用

當獸醫(yī)部門確診動物感染牛結核病后，會及時向當?shù)毓残l(wèi)生官員通報，并由公共衛(wèi)生部門根據(jù)規(guī)定對人類接觸者進行跟蹤調查。公共衛(wèi)生部門普遍使用卡介苗（BCG疫苗）對16歲以下兒童進行接種，并及時、有效地治療確診病例，這對人獸共患病結核病的防治起到了重要作用。

但在人獸共患結核病的診斷中仍然存在著一些不足，通過對英國的164家臨床和醫(yī)院實驗室進行調查，發(fā)現(xiàn)主要有以下4個方面的缺陷：（1）由于人極少感染牛結核病，很多人對該病不熟悉，容易造成誤診；（2）通過消化道途徑獲得的牛分枝桿菌感染，更多表現(xiàn)為肺外結核，沒有結核病的特征性癥狀；（3）如果最初標本進行的是組織學檢查或染色鏡檢，則不適合病原培養(yǎng)；（4）醫(yī)院的臨床實驗室，多選用含甘油的培養(yǎng)基，雖然其適于結核分枝桿菌的生長，但不適于牛分枝桿菌的生長。

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（責任編輯：杜憲）

The Spread and Control of Bovine Tuberculosis

Zhang Xiyue，Sun Mingjun，F(xiàn)an Weixing
（China Animal Health and Epidemiology Center，Qingdao，Shandong 366032）

Bovine tuberculosis（BT） is a chronic bacterial disease caused byMycobacterium bovisin animals and humans.Mycobacterium boviscan be spreaded naturally from cattle to cattle and from cattle to humans，but it was rare to be spreaded from person to cow or from person to person. The main route of transmission ofMycobacterium bovisfrom cattle to cattle was respiratory tract infection，and the eff i ciency of the closed loop was more eff i cient than the open condition. The risk of humans infected with BT was mainly occurred in the professional population such as breeder，veterinarian and so on. As for the public，the main risk was edible without raw milk and pasteurized milk products. Several main prevention and control methods of this disease were analyzed，including milk pasteurization，quarantine and culling of positive cows，and the role of public health departments，so as to provide reference for the prevention and control of BT in china.

Bovine tuberculosis；Mycobacterium bovis；zoonosis；transmission

S851.33

：B

：1005-944X（2017）07-0070-05

10.3969/j.issn.1005-944X.2017.07.021

科技部科技基礎性工作專項（2012FY111000）；農業(yè)部現(xiàn)代農業(yè)（奶牛）產業(yè)技術體系建設項目（CARS37）

范偉興