布魯氏菌病的流行特征及動物疫苗的研究進展

馮學明，冉多良

（新疆農(nóng)業(yè)大學，新疆烏魯木齊830002）

1 概述

布魯氏菌?。╞rucellosis）也被稱之為馬耳他熱、波浪熱以及地中海弛張熱等，是由布魯氏菌引起的一類嚴重威脅人畜健康的人畜共患病，以流產(chǎn)和發(fā)熱為主要特征。自1886年英國醫(yī)生Bruce 首次在馬爾他島分離確診該病后，開始流行于全世界170 余個國家。近些年中國布魯氏菌病疫情呈現(xiàn)出顯著上升的趨勢[1]。在一定程度上對當?shù)鼐用裆硇慕】狄约氨镜匦竽翗I(yè)經(jīng)濟發(fā)展造成嚴重影響。利用有效方式全面強化布魯氏病檢測防控以及新型研究疫苗的研發(fā)對于布病的防控意義重大。目前我國用于動物免疫的疫苗主要有牛種布魯氏菌A19 株弱毒疫苗，豬種布魯氏菌S2 株弱毒疫苗，羊種布魯氏菌S2 株弱毒疫苗，在研發(fā)的疫苗有基因工程疫苗等。

2 流行學特征

2.1 病原性特點

布魯氏菌(brucella)為革蘭氏陰性兼性細胞內(nèi)寄生細菌。根據(jù)布魯氏菌的流行病學特征、對宿主的親嗜性及基因結(jié)構(gòu)上的差異分成六種，羊種布魯氏菌 （Brucella melitensis）、牛種布魯氏菌（Brucella abortus）、豬種（Brucella suis）、沙林鼠種（Brucella neotomae）、犬種（Brucella canis）、綿羊；附睪種（Brucella ovis）。而已豬、牛、羊最為常見，羊種布魯氏菌病致病性最強。自然條件下有較強的抵抗力，可在土壤、水源、患病動物分泌物中存4 個月，強光暴曬4h 可殺滅細菌，但是對濕熱和常用化學消毒劑很敏感60℃30min、70℃5～10min 及一般消毒藥都可將其殺死。

2.2 流行特征

當前已知有60 余種動物均可被視為儲存宿主，以豬、牛、羊為主要傳染源，其次是犬，發(fā)病或帶菌的野生動物也可作為傳染源。一般情況下先是野生動物或者家畜中傳播，然后才引起人畜共患，但迄今為止，我國沒有確切的證據(jù)證明人類宿主作為傳染源傳染給其他人，人作為傳染源意義并不大。布魯氏菌可經(jīng)消化道、呼吸道、生殖系統(tǒng)粘膜及皮膚等多種途徑傳播，通過接觸或食入感染動物的分泌物、毛發(fā)及污染的肉、奶等而感染。該疾病一年四季均可發(fā)生，但主要以家畜生產(chǎn)季節(jié)較多。在流行地區(qū)之內(nèi)，于晚春早夏發(fā)病的高峰季節(jié)會呈現(xiàn)出爆發(fā)式流行，且有著相當明顯的職業(yè)性特征。接觸較多的病畜牧民、屠宰戶以及皮毛加工者，感染率明顯比其他群體要高。青壯年男性為主要從事畜牧生產(chǎn)業(yè)的群體，因此其接觸傳染源的機會也更多、感染機會更大，發(fā)病率也明顯高于女性。

3 疫苗研究進展情況

目前，國內(nèi)普遍使用的畜用減毒活疫苗包含羊種布魯氏菌減毒疫苗株M5、豬種布魯氏菌減毒疫苗S2 以及牛用布魯氏菌疫苗A19，以上3類減毒活疫苗雖然有較好免疫效果，但其毒性大、無法區(qū)分自然感染和人工免疫的缺陷。

3.1 傳統(tǒng)細菌培養(yǎng)的疫苗株

3.1.1 牛種布魯氏菌病弱毒疫苗

S19 株疫苗是世界上第一個在家畜中使用最廣泛和最有效的疫苗。最初S19 是John Buck 在1923年從新澤西的一奶牛場分離培養(yǎng)成的，于20 世紀30年代在世界范圍內(nèi)推廣。1956年美國科學家對其進行ery 基因敲除，使得毒力進一步減弱，并將其更名為US19，目前，世界上大多數(shù)國家使用的疫苗都是ery 基因缺失株。我國是上個世紀50年代從蘇聯(lián)引進，被稱為A19 株，已使用60 多年，對我國布病的防控起到了關(guān)鍵性的作用。研究表明，我國使用的A19 株未被檢測到ery 基因的缺失，故推測是1956年前被廣泛使用的S19 株。A19 株對牛和綿羊有比較好的保護力，免疫期長達72 個月，對山羊免疫效果不理想，對豬無用，不能用于懷孕及泌乳的牛羊。

3.1.2 羊種布魯氏菌病弱毒疫苗

Rev.1.疫苗株是1953年美國學者Elberg 教授和Herzberg 教授等將羊種布魯氏菌6056 毒株在鏈霉素抗性培養(yǎng)基上不斷傳代得到的突變毒株，1957年首次被證實對山羊具有很好的保護作業(yè)。此后開始得到大規(guī)模應用，也是OIE 推薦參考的動物疫苗之一，是目前用于小反芻獸動物最有效的疫苗?？梢圆捎闷は伦⑸浜驼衬ね緩矫庖?，免疫效果好，但毒性較強，正常劑量注射懷孕動物則會導致流產(chǎn)。

我國羊種布魯氏菌病活疫苗為M5 株，是哈爾濱獸醫(yī)研究所通過對將馬耳他布魯氏菌1 型和H2 強毒菌株M28 連續(xù)雞減毒獲得，氣霧免疫和皮下注射免疫效果較好，免疫期36 個月。該苗最大的缺點是菌株不穩(wěn)定，經(jīng)常會出現(xiàn)S 型到R型的變異，它是我國目前使用的動物疫苗中毒力最強的毒株。

3.1.3 豬種布魯氏菌病弱毒疫苗

豬種布魯氏菌病弱毒疫苗S2 株是1952年由中國獸醫(yī)藥品檢查所在豬流產(chǎn)胚胎中分離得到，該株與S19、Rev.1 和M5 相比，毒力較弱，對豬能夠產(chǎn)生更好的保護力，并且在牛羊豬等牲畜身上均有良好的免疫效果，并且口服也很少引起母畜的流產(chǎn)，具有更優(yōu)良的安全性。

3.2 基因工程疫苗

3.2.1 DNA 疫苗

布魯氏菌為一類胞內(nèi)寄生菌種。其能夠在一定程度上誘導機體生成特異性細胞介導免疫應答，其對于布魯氏菌感染有著相當重要的現(xiàn)實作用。文獻研究證實：布魯氏菌中的某些成分包含omp25、L7/L12 等等有著較為顯著的T 細胞抗原特點。以上成分所對應的編碼基因能夠被視為布魯氏菌病DNA 疫苗研究重要選擇[5]。使用真核表達載體pcD-NA3.1 全面構(gòu)建出攜帶羊布魯氏菌omp31 基因的DNA 疫苗。相關(guān)研究結(jié)果證實，這種疫苗能夠全面誘導BALB/c 實驗小鼠有效的體液免疫應答以及細胞免疫應答，通過免疫之后的小鼠對于羊布魯氏菌M16 菌株有著良好的保護效用。雖說DNA 疫苗有著安全性強，制備工藝簡單、方便運輸?shù)忍攸c。和其他疫苗相比，存在著免疫效果低下等弊端，尤其是單獨使用DNA 疫苗時，不容易誘導機體生成特異性免疫應答。對此，需要開展深度研究解決這個問題[6]。

3.2.2 亞單位疫苗

布魯氏菌外膜蛋白胞質(zhì)結(jié)合蛋白L7/L12 蛋白等等有著相當良好的抗原性。當前對于布魯氏菌亞單位疫苗的研發(fā)，可以通過基因工程技術(shù)取得上述蛋白的編碼基因。在此之后和質(zhì)粒等表達載體實現(xiàn)重組，在適宜的宿主中高效表達。已取得數(shù)量眾多保護性肽段。使用上述肽段配合合適的佐劑可以制成亞單位疫苗。利用l7/22 所制備的亞單位疫苗，能夠有效的在急性期布魯氏菌病患者機體中誘導出有意義的Th1 型免疫應答[8]。相較于傳統(tǒng)型疫苗，亞單位疫苗有著能夠使用血清學方法加以鑒別、成分單純以及安全性強等特征，此類疫苗也存在著單獨使用后免疫效果較低、生產(chǎn)工藝也較復雜，成本較高等弊端，很難應用推廣。

3.2.3 基因缺失疫苗

通過基因工程技術(shù)，可以將布魯氏菌基因組內(nèi)相關(guān)獨立基因加以敲除、沉默或者替代等操作，進而引起部分基因缺失制成的疫苗。其也被稱之為基因缺失疫苗。

有學者通過改造后螢火蟲熒光素酶報告基因LucNF+，全面替換布魯氏菌s19 疫苗之內(nèi)的Bmp26 基因部分片段。并以此為基礎(chǔ)，全面消除毒力基因，構(gòu)建起弱毒疫苗△s19/2。研究結(jié)果證實：報告LucNF+能夠在疫苗株△s19/2 中取得高效表達的效果[9]。

也有學者通過羊布魯氏菌疫苗菌株、Rev.1分別制成bp26 以及omp31 基因單基因或者雙基因缺失突變菌株[10]。研究結(jié)果證實，所取得的基因缺失突變菌株并不會對相關(guān)檢測造成不必要的干擾。其在小鼠機體中也可以起到誘導效應，進而體現(xiàn)出相關(guān)作用，其也能夠有效區(qū)別自然感染和人工免疫所造成的結(jié)果。當前基因缺失的布魯氏菌病疫苗研發(fā)成為新熱點。

3.2.4 “無毒”布魯氏菌疫苗

截止到當前，臨床還沒有發(fā)現(xiàn)森林鼠型布魯氏菌可以引發(fā)任何宿主發(fā)病。

有學者利用三類森林鼠型布魯氏菌進行研究（其中包含過度表達超氧化物歧化酶類型以及經(jīng)過γ 射線處理之后非表達性胞質(zhì)蛋白PB26兩類重組菌株和正常化菌株）[11]。

視為疫苗免疫的實驗小鼠。結(jié)果證實，上述幾類疫苗均可以全面誘導實驗動物生成特異性抗體以及細胞介導免疫應答。該項研究還證實三類疫苗免疫之后，實驗動物對于諸如suis 330 幾類毒素攻擊效用就能體現(xiàn)出良好的抵抗作用。以上結(jié)果研究顯示，通過類似天然性無毒菌株，有望成為心事布魯氏菌疫苗研發(fā)的備選性材料。

4 布魯氏菌病疫苗的研究展望

目前我國布病疫情呈上升趨勢，嚴重威脅了人和動物的健康安全，給我國畜牧業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。疫苗免疫是布病綜合防控中的重要措施，但由于現(xiàn)有的疫苗都存在不同的缺陷，難以有效地控制疫病的發(fā)生，并且部分疫苗的廣泛使用會干擾后期的診斷，給布魯氏菌病的防控造成一定的困難。但我們有理由相信，隨著我國科技技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著對布魯氏菌病的不斷深入研究，研究更安全、穩(wěn)定、高效的新型疫苗并不會遙遠，我相信，在政府管理部門和科研工作者的努力下，我國的布魯氏菌病疫情一定得以遏制。