奶牛隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種和基因型的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

（武漢市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，武漢 430015）

隱孢子蟲(chóng)是一種重要的能感染人類(lèi)、家畜及野生脊椎動(dòng)物，并導(dǎo)致患病動(dòng)物腹瀉的機(jī)會(huì)性胃腸道原蟲(chóng)。該疾病主要通過(guò)糞-口途徑傳播，免疫功能正常宿主感染時(shí)臨床表現(xiàn)無(wú)癥狀或者表現(xiàn)為自限性腹瀉，當(dāng)免疫功能低下或者有缺陷的宿主感染會(huì)表現(xiàn)為長(zhǎng)期慢性腹瀉和營(yíng)養(yǎng)不良等消化道癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)致死性腹瀉，但因其疾病負(fù)擔(dān)常常被低估，故而公共衛(wèi)生重要性常被忽略。在導(dǎo)致?tīng)倥８篂a的主要病原（輪狀病毒、隱孢子蟲(chóng)、產(chǎn)腸毒素大腸桿菌和冠狀病毒，由這四種病原引起的嚴(yán)重腹瀉導(dǎo)致的死亡率可達(dá)50%[1]）中，隱孢子蟲(chóng)被認(rèn)為是第二大病因，同時(shí)是導(dǎo)致腹瀉死亡的主要病因，尤其在基礎(chǔ)生活設(shè)施差、經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后地區(qū)。目前研究表明，隱孢子蟲(chóng)可感染超過(guò)200余種動(dòng)物，至今已確定的隱孢子蟲(chóng)有效蟲(chóng)種約有37個(gè)，其中17個(gè)蟲(chóng)種和4個(gè)基因型具有人獸共患的潛力[2]。

不同種的隱孢子蟲(chóng)具有不同的宿主范圍，自1986年在甘肅蘭州奶牛糞便中發(fā)現(xiàn)隱孢子蟲(chóng)以來(lái)，我國(guó)已在黑龍江等15個(gè)省、北京等4個(gè)直轄市奶牛糞便中發(fā)現(xiàn)隱孢子蟲(chóng)（表1）。目前，世界范圍內(nèi)奶牛糞便中報(bào)道的隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種和基因型已超過(guò)10種，其中微小隱孢子（Cryptosporidium parvum）、牛隱孢子蟲(chóng)（Cryptosporidium bovis）、安氏隱孢子蟲(chóng)（Cryptosporidium andersoni）、芮氏隱孢子蟲(chóng)（Cryptosporidium ryanae）為優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種，其中又以微小隱孢子蟲(chóng)和牛隱孢子蟲(chóng)（C.bovis）最常見(jiàn)[3]。在國(guó)內(nèi)，同樣是以上述四種隱孢子蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種。本文就國(guó)內(nèi)通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)奶牛隱孢子蟲(chóng)分子流行病學(xué)、蟲(chóng)種及基因型等的研究進(jìn)行綜述。

1 國(guó)內(nèi)奶牛感染的隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種和基因型

1.1 國(guó)內(nèi)奶牛常見(jiàn)的隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種

1.1.1 微小隱孢子蟲(chóng)

微小隱孢子蟲(chóng)是目前國(guó)內(nèi)報(bào)道的奶牛感染最常見(jiàn)的隱孢子蟲(chóng)之一，也是目前全球感染人類(lèi)最常見(jiàn)的兩種隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種[微小隱孢子蟲(chóng)和人隱孢子蟲(chóng)（Cryptosporidium hominis）]之一。人隱孢子蟲(chóng)常在人與人之間傳播流行，而微小隱孢子蟲(chóng)在人與動(dòng)物之間傳播感染，具有重要的人獸共患地位，對(duì)社會(huì)公共衛(wèi)生安全及畜牧業(yè)養(yǎng)殖健康發(fā)展威脅更大。

微小隱孢子蟲(chóng)最早在小鼠的腸道中分離，并被命名。該蟲(chóng)種宿主范圍廣、遺傳異質(zhì)性高，能感染人、牛、羊、馬、驢等超過(guò)150種不同宿主，普遍流行于國(guó)內(nèi)外。研究表明微小隱孢子蟲(chóng)主要感染斷奶前犢牛（2月齡以下），是引起犢牛腹瀉最常見(jiàn)的原因[4]。主要寄生于犢牛小腸，造成小腸上皮細(xì)胞微絨毛萎縮進(jìn)而導(dǎo)致宿主腹瀉和死亡[1]。目前該蟲(chóng)種的亞型分型鑒定?；谄鋑p60（60ku糖蛋白）基因序列，用其分析研究該蟲(chóng)種的遺傳進(jìn)化及分子流行規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，不同亞型具有不同的宿主特異性，如中國(guó)奶牛常感染亞型Ⅱd，并且牛源亞型Ⅱa和Ⅱd基因序列具有高度相似性[2]。

國(guó)內(nèi)已在黑龍江、北京、河南等12個(gè)省市奶牛糞便中鑒定出微小隱孢子蟲(chóng)，且大多分布在北方地區(qū)。1.1.2 牛隱孢子蟲(chóng)

表1 國(guó)內(nèi)已報(bào)道感染奶牛的隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種和基因型分布情況

牛隱孢子蟲(chóng)多發(fā)現(xiàn)于斷奶后犢牛，呈世界性分布[5]。根據(jù)報(bào)道，牛隱孢子蟲(chóng)高發(fā)病率主要發(fā)生于12～14周齡的犢牛，主要寄生于小腸。通常在斷奶后不久，其感染率會(huì)有小幅度的增加。感染期可持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月[6]。該蟲(chóng)種具有宿主特異性，多發(fā)現(xiàn)于牛，目前在感染人方面，僅在印度一奶牛場(chǎng)工人、澳大利亞一農(nóng)場(chǎng)工人和埃及一與動(dòng)物有接觸的小男孩中鑒定出牛隱孢子蟲(chóng)，且小男孩有隱孢子蟲(chóng)感染的臨床癥狀[5]。目前國(guó)內(nèi)已有14個(gè)省市在奶牛糞便中鑒定出牛隱孢子蟲(chóng)，從黑龍江省到廣東省，其在國(guó)內(nèi)的分布跨度較大，雖然牛隱孢子蟲(chóng)尚未在中國(guó)地區(qū)的人中發(fā)現(xiàn)，但其作為具有人獸共患潛力蟲(chóng)種對(duì)公共衛(wèi)生健康的威脅不應(yīng)忽視。

1.1.3 安氏隱孢子蟲(chóng)

安氏隱孢子蟲(chóng)感染牛的案例呈世界性分布，多感染成年奶牛，主要寄生于皺胃上皮細(xì)胞，帶蟲(chóng)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，導(dǎo)致感染奶牛產(chǎn)奶量下降、體重減輕和胃炎等[1]。全球第一例人類(lèi)感染安氏隱孢子蟲(chóng)在上海某醫(yī)院腹瀉病人糞便中鑒定出。目前在我國(guó)14個(gè)省市有報(bào)道，和牛隱孢子蟲(chóng)同為國(guó)內(nèi)奶牛感染隱孢子蟲(chóng)中分布最廣泛的。隨著奶牛隱孢子蟲(chóng)分子流行病學(xué)調(diào)查的增多，該蟲(chóng)種的公共衛(wèi)生學(xué)重要性已得到更多的重視。

1.1.4芮氏隱孢子蟲(chóng)

芮氏隱孢子蟲(chóng)具有高度的宿主特異性，目前只在牛糞便中鑒定出，且多發(fā)現(xiàn)于斷奶后奶牛，但通常無(wú)明顯的臨床癥狀。因尚未在人類(lèi)中發(fā)現(xiàn)芮氏隱孢子蟲(chóng)，其公共衛(wèi)生意義還有待進(jìn)一步研究。

在檢測(cè)樣本量較大的流行病學(xué)調(diào)查中，不同地區(qū)不同調(diào)查的優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種各有不同。如河南一調(diào)查檢測(cè)的622份樣本中，鑒定出23份安氏隱孢子蟲(chóng)陽(yáng)性，其次是12份牛隱孢子蟲(chóng)陽(yáng)性，安氏隱孢子蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種；北京一調(diào)查研究的822份樣本中，鑒定出12份微小隱孢子蟲(chóng)、9份安氏隱孢子蟲(chóng)陽(yáng)性；在上海一項(xiàng)調(diào)查研究的818份樣本中，鑒定出193份牛隱孢子蟲(chóng)陽(yáng)性，其次是72份微小隱孢子蟲(chóng)陽(yáng)性，牛隱孢子蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種；在河北一項(xiàng)調(diào)查研究的659份樣本中，只鑒定出微小隱孢子蟲(chóng)；廣西一調(diào)查研究的2 229份樣本中，鑒定出246份陽(yáng)性樣本，但全為安氏隱孢子蟲(chóng)。雖然優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種有所不同，但在所有的奶牛感染隱孢子蟲(chóng)調(diào)查研究中都是以上述的4種蟲(chóng)種為優(yōu)勢(shì)蟲(chóng)種。

1.2 國(guó)內(nèi)報(bào)道的奶牛感染的其他隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種和基因型

1.2.1 人隱孢子蟲(chóng)

人隱孢子蟲(chóng)是重要的人獸共患隱孢子蟲(chóng)，主要寄生于小腸，曾在全球范圍內(nèi)引發(fā)社區(qū)爆發(fā)性腹瀉。具有宿主特異性，有研究報(bào)道人隱孢子蟲(chóng)通常不感染鼠、貓、犬和牛，但是能感染人、犢牛、羔羊和仔豬等[9]，目前在我國(guó)只在江蘇某奶牛場(chǎng)中鑒定出。

1.2.2 火雞隱孢子蟲(chóng)

火雞隱孢子蟲(chóng)屬于具有人獸共患潛力的隱孢子蟲(chóng)種且宿主范圍廣，是最常見(jiàn)感染鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物的三種隱孢子蟲(chóng)之一，也是感染鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)中唯一能感染人的蟲(chóng)種。中國(guó)首次在北京鵪鶉中發(fā)現(xiàn)，隨后在國(guó)內(nèi)太平鳥(niǎo)等寵物鳥(niǎo)、家養(yǎng)鴿、鵪鶉等鳥(niǎo)類(lèi)糞便中均有發(fā)現(xiàn)。在之前的研究中只證明該蟲(chóng)種的感染性卵囊能夠感染犢牛，2013年國(guó)內(nèi)首次在奶牛糞便中鑒定出火雞隱孢子蟲(chóng)[8]，此次研究結(jié)果已引起國(guó)內(nèi)學(xué)者高度重視。鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物活動(dòng)范圍不受限制，作為隱孢子蟲(chóng)病原的攜帶者，隨意排泄的糞便不僅對(duì)人類(lèi)而且對(duì)動(dòng)物公共衛(wèi)生安全將帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。

1.2.3 鼠隱孢子蟲(chóng)

鼠隱孢子蟲(chóng)是具有人獸共患潛力的蟲(chóng)種，寄生于胃部，能感染人和家豬，最常見(jiàn)于鼠類(lèi)等嚙齒類(lèi)動(dòng)物。具有一定的宿主特異性，但隨著隱孢子蟲(chóng)流行病學(xué)調(diào)查的深入，發(fā)現(xiàn)鼠隱孢子蟲(chóng)有宿主范圍擴(kuò)大的現(xiàn)象，在多種鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物糞便中也檢測(cè)出鼠隱孢子蟲(chóng)，在天津、河南、安徽等地奶牛糞便中也鑒定出鼠隱孢子蟲(chóng)，且在河南和安徽的研究中犢牛的陽(yáng)性率均高于成年奶牛[18,19,22]。

1.2.4 蛇隱孢子蟲(chóng)

蛇隱孢子蟲(chóng)最早是在蛇等爬行動(dòng)物胃中發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是一種胃寄生蟲(chóng)，后來(lái)有研究在人類(lèi)和其他動(dòng)物中檢測(cè)出該蟲(chóng)種，曾在伊朗的牛中鑒定出蛇隱孢子蟲(chóng)，現(xiàn)在我國(guó)山東和上海某奶牛場(chǎng)奶牛糞便中也鑒定出[9]。

1.2.5 微小隱孢子蟲(chóng)鼠基因型

該基因型早在野鼠、家鼠動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)，且有學(xué)者認(rèn)為野生嚙齒動(dòng)物是該基因型的重要儲(chǔ)存宿主。2012年在對(duì)中國(guó)東部安徽、上海、江蘇地區(qū)的一些奶牛場(chǎng)隱孢子蟲(chóng)流行病學(xué)的研究中鑒定出微小隱孢子鼠基因型，且該基因型為鑒定出的主要基因型，約占陽(yáng)性結(jié)果的50%[9]。該研究中，在采集樣品奶牛場(chǎng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有一些老鼠和老鼠糞便，雖沒(méi)有具體的研究證明微小隱孢子蟲(chóng)鼠基因型在鼠和奶牛之間的傳播關(guān)系，但對(duì)此應(yīng)提高警惕。奶牛場(chǎng)管理人員應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)飼養(yǎng)管理，杜絕場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)鼠類(lèi)以及其他動(dòng)物。

1.2.6 似豬隱孢子蟲(chóng)基因型

似豬隱孢子蟲(chóng)基因型具有人獸共患潛力的基因型，最早是在加拿大的人類(lèi)糞便中發(fā)現(xiàn)，隨后在印度、英國(guó)、澳大利亞以及中國(guó)河南的牛糞便中檢測(cè)出。該基因型基于SSU rRNA擴(kuò)增的序列與豬隱孢子蟲(chóng)（C.suis）的基因序列具有高度的相似性，但二者在熱休克蛋白70和actin位點(diǎn)的基因序列有區(qū)別。豬隱孢子蟲(chóng)被認(rèn)為是具有豬宿主特異性的蟲(chóng)種，但是似豬隱孢子蟲(chóng)基因型曾在丹麥、印度、澳大利亞、英國(guó)等國(guó)的牛糞便中檢測(cè)出，盡管這些研究中的牛并沒(méi)有與豬有過(guò)接觸。

2 奶牛感染隱孢子蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)因素

不同研究的奶牛隱孢子蟲(chóng)感染率有差異，可能與地理?xiàng)l件、氣候、飼養(yǎng)管理、生物安全防控以及樣本采集的時(shí)間和方法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案等諸多因素有關(guān)，但通過(guò)大量研究總結(jié)出以下主要影響奶牛感染隱孢子蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)因素。

2.1 年齡

國(guó)內(nèi)關(guān)于隱孢子蟲(chóng)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，同一奶牛場(chǎng)內(nèi)斷奶前犢牛感染率要高于其他年齡段奶牛[3,23]。隱孢子蟲(chóng)病屬于免疫自限性疾病，這可能與犢牛自身的免疫力較成年奶牛低下有很大關(guān)系，提示飼養(yǎng)管理人員要加強(qiáng)犢牛畜舍的管理，要注重營(yíng)養(yǎng)均衡，提高奶牛免疫力，勤打掃消毒，減少病原。

2.2 季節(jié)

Chen等[9]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一年四季奶牛場(chǎng)隱孢子蟲(chóng)發(fā)病率在較窄的范圍內(nèi)波動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)該病的流行與季節(jié)有明顯的關(guān)系，但是分月看，該病發(fā)病率最高為5月份，最低為10月份，且空氣濕度較大的季節(jié)發(fā)病率相對(duì)較高。為此，春秋兩季要增加對(duì)該病的防護(hù)，保持牛舍清潔衛(wèi)生，以減少感染隱孢子蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 飼養(yǎng)管理

通過(guò)對(duì)奶牛場(chǎng)隱孢子蟲(chóng)的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，加強(qiáng)牛舍飼養(yǎng)管理是防控隱孢子蟲(chóng)病的關(guān)鍵手段。隱孢子蟲(chóng)病主要傳播途徑為糞-口途徑，傳染源為患病動(dòng)物以及被隱孢子蟲(chóng)感染性卵囊污染的水、土壤、食物等，隱孢子蟲(chóng)感染性卵囊對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的抵抗力，在溫暖潮濕的環(huán)境中可以存活數(shù)月之久，而且僅很少數(shù)量的感染性卵囊就能使奶牛感染。加強(qiáng)牛舍清潔干燥和環(huán)境消毒，提高飼養(yǎng)管理人員對(duì)奶牛隱孢子蟲(chóng)重視，及時(shí)隔離機(jī)體功能異?；蚋篂a奶牛，能夠大大降低隱孢子蟲(chóng)在奶牛群中的傳播幾率。由于野生動(dòng)物、家畜和人類(lèi)之間錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，人畜共患病傳播的作用應(yīng)該受到足夠的重視，應(yīng)杜絕其他任何動(dòng)物進(jìn)入牛舍，尤其要注意鼠類(lèi)、犬、貓等動(dòng)物，同時(shí)也要注意隔離鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物，及時(shí)清理鳥(niǎo)糞。且四種主要感染奶牛的隱孢子蟲(chóng)蟲(chóng)種均在飲用水中檢測(cè)出[24]，故要注重奶牛飲用水的清潔衛(wèi)生。因此，加強(qiáng)奶牛場(chǎng)的飼養(yǎng)管理對(duì)預(yù)防此病具有重要的意義，應(yīng)引起飼養(yǎng)管理人員足夠的認(rèn)識(shí)和重視。