綿羊肺炎支原體研究進(jìn)展

魏 婕，張 妤，米曉云，魏玉榮，鄭文新*

（1.新疆動(dòng)物疫病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆畜牧科學(xué)院獸醫(yī)研究所，烏魯木齊 830013；2.新疆畜牧科學(xué)院，烏魯木齊 830011）

羊支原體性肺炎（Mycoplasmal pneumonia of sheep and goats，MPSG），是由支原體所引起的一種接觸性呼吸道傳染病。其典型臨床特征為發(fā)熱、咳嗽、呼吸道困難、流鼻液和病羊消瘦等。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)羊肉及其相關(guān)制品的需求，新疆肉羊養(yǎng)殖數(shù)量和養(yǎng)殖規(guī)模日益擴(kuò)大，活羊及羊肉制品跨區(qū)域交易和流通日益頻繁。羊支原體肺炎的發(fā)生也隨之變得更加頻繁和嚴(yán)重，流行范圍更加廣泛，已嚴(yán)重影響和制約著我國(guó)肉羊產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。由于羊支原體肺炎病癥復(fù)雜，病原血清類型多，且不同地區(qū)的支原體優(yōu)勢(shì)菌株不同，一旦發(fā)生將難以控制，一般常用的消除疾病的措施不但費(fèi)用高昂，也無(wú)法完全達(dá)到防治的效果。因此，本文通過對(duì)綿羊肺炎支原體的病原學(xué)、流行病學(xué)、毒力相關(guān)基因以及抗病育種等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，初步提出防控對(duì)策。

1 現(xiàn) 狀

1.1 綿羊肺炎支原體病原學(xué)現(xiàn)狀

引起羊支原體肺炎的病原主要是絲狀支原體簇（Mycoides cluster，Mm cluster）[1]。該病主要通過密切接觸以及空氣飛沫傳播，傳播速度快，發(fā)病率高，流行區(qū)域較為廣泛，目前已報(bào)道在非洲、中東和西亞等43 個(gè)國(guó)家發(fā)生羊支原體肺炎，現(xiàn)主要流行于非洲、亞洲和地中海沿岸的國(guó)家和地區(qū)[2]。我國(guó)最早可追溯到1979年四川分離到的綿羊胸膜性肺炎支原體，隨后在新疆、寧夏、甘肅、貴州、湖南、廣西、河北、貴州、遼寧、江蘇、內(nèi)蒙、河南、青海等多個(gè)省市均有該病發(fā)生的報(bào)道，給羊產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重的威脅和經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。引起羊出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)疾病的支原體有6 種。它們是山羊支原體山羊亞種（Mycoplasma capricolum subsp. mycodes，Mcc）、絲狀支原體山羊亞種（Mycoplasma mycoides subsp.capri，Mmc）、絲狀支原體絲狀亞種（Mycoplasma. mycoides subsp.Mycoides，Mmm）、綿羊肺炎支原體（Mycoplasma ovipneumoniae，Mo）、支原體山羊肺炎亞種（Mycoplasma capricolum subsp.capripneumoniae，Mccp）、精氨酸支原體（Mycoplasma arginine，Ma）[5-6]。其中，Ma 是動(dòng)物呼吸道常在菌之一，屬于條件性致病菌，當(dāng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力下降，多從呼吸道侵入肺部引起肺部病變。Mccp是山羊傳染性胸膜肺炎的主要病原體，是絲狀支原體簇的成員中感染能力最強(qiáng)的病原之一，能夠引起山羊發(fā)病且在全球流行的可通過接觸傳播的傳染病，引發(fā)山羊傳染性胸膜肺炎（Contagius caprine pleuropneum，CCPP），該病的病變組織僅僅局限于胸腔部位，而其他病原菌（Mo、Mmc、Mcc）不但能夠引起像CCPP那樣的胸膜炎癥狀之外，還能引起動(dòng)物發(fā)生如乳腺炎、角膜炎及敗血癥等相關(guān)疾病。對(duì)于這種綜合癥狀的精確診斷缺乏定義，這也反映了可能導(dǎo)致這種綜合癥狀的支原體菌株之間存在多樣性和異質(zhì)性。因此，綿羊支原體肺炎的病原體不局限于一種支原體，本研究主要針對(duì)綿羊肺炎支原體（Mo）研究進(jìn)行綜述。

1.2 綿羊支原體肺炎流行病學(xué)

綿羊肺炎支原體（Mo）于1963 年首次由Mackay 在英格蘭從患病的綿羊體內(nèi)分離得到，由Carmichael（1972）正式命名。此后，新西蘭、匈牙利、冰島、英國(guó)、澳大利亞、西班牙、土耳其及非洲和西亞的許多國(guó)家都相繼報(bào)道由Mo 引起綿羊和山羊疾病[7]。我國(guó)學(xué)者胡景韶（1982）在四川省首次從新西蘭引進(jìn)的邊區(qū)萊斯特種羊的后代羔羊中發(fā)現(xiàn)Mo，此后Mo 又分別從我國(guó)許多地區(qū)的綿羊及山羊的體內(nèi)分離得到，并通過人工感染證明了其致病性（綿羊肺炎支原體最適培養(yǎng)基的篩選）[8]。綿羊感染Mo后，出現(xiàn)胸腺增大，氣管內(nèi)接種后的后期檢查顯示肺萎陷的斑片狀區(qū)域。肺部的組織病理學(xué)變化包括輕度肺炎、肺泡萎陷和肺泡間隔增厚[6]。吳錦艷等[9]對(duì)全國(guó)綿羊及山羊支原體進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果顯示：綿羊支原體抗體陽(yáng)性率為31.92%，其中陽(yáng)性率最高的省份為內(nèi)蒙古76.8%，其次是河北50.00%、吉林21.99%；山羊支原體的抗體陽(yáng)性率為10.67%，其中陽(yáng)性率最高省份為河南35.14%，其次為河北27.50%、山東22.50%。另有來(lái)自河北、遼寧、吉林、海南、黑龍江、內(nèi)蒙古和安徽7 省份的少量血清樣品同時(shí)檢測(cè)出Mo 和Mccp 兩種抗體，表明該病的流行存在不同菌株混合感染的情況，這在河北地區(qū)最為嚴(yán)重（15.00%）。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，江蘇部分地區(qū)綿羊支原體性肺炎發(fā)病率為11.85%[10]，吉林部分地區(qū)發(fā)病率為30.36%[11]，新疆不同地區(qū)的檢出陽(yáng)性率為61.06%[12]、29.00%[13]、16.70%[14]、40.78%[4]，且疆外引進(jìn)羊發(fā)病率高于本地舍飼綿羊。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，綿羊支原體肺炎常并發(fā)Ma和結(jié)膜支原體（Mycoplasma conjunctivae）感染。

2 問 題

2.1 綿羊肺炎支原體感染具有不同特性

與山羊相比，Mo感染肺炎更常見于青年羊，其檢出頻率因綿羊品種而異[15]。較高的溫度和較低的相對(duì)濕度可能有利于Mo 存活。另外，高放養(yǎng)密度、低通風(fēng)率、運(yùn)輸引起的應(yīng)激、氣候和季節(jié)等都是引起Mo感染高發(fā)的因素。支原體感染誘導(dǎo)的宿主免疫和炎癥反應(yīng)更多地提示損傷，而不是支原體細(xì)胞毒性組分的直接影響[16]。根據(jù)這些流行病學(xué)調(diào)查，支原體流行的菌株多樣，其感染宿主主要是依靠支原體表面蛋白的黏附和侵入，從而引起宿主免疫調(diào)節(jié)異常。支原體表面蛋白復(fù)雜的特性，使其在流行時(shí)產(chǎn)生不同的臨床特性。

2.2 綿羊肺炎支原體致病機(jī)理復(fù)雜

肺炎支原體的致病性決定因素為毒力因子（如黏附素）以及引起的宿主免疫反應(yīng)（如宿主表面的受體）。其致病機(jī)理可能是支原體突破宿主防御系統(tǒng)后黏附到宿主細(xì)胞內(nèi)部所引發(fā)的免疫反應(yīng)，或者是支原體介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)造成肺部損傷病變[17]。也就是說支原體的致病性主要是由支原體的毒力因子和宿主表面受體引起的一系列免疫反應(yīng)產(chǎn)生的損害。

研究人員對(duì)Mo 毒力的研究鑒定了三個(gè)基因glpF、glpK 和glpD 參與甘油輸入、過氧化氫和活性氧（ROS）的產(chǎn)生，具有與細(xì)菌毒素溶血素A（hlyA）和溶血素C（hlyC）高度氨基酸序列相似性的兩種蛋白質(zhì)[18]。目前也提出了Mo毒力的各種機(jī)制，包括巨噬細(xì)胞活性的改變，誘導(dǎo)產(chǎn)生針對(duì)纖毛抗原的自身抗體，高水平的過氧化氫產(chǎn)生導(dǎo)致組織損傷，與過氧化氫產(chǎn)生相關(guān)而誘導(dǎo)的纖毛停滯，抑制淋巴細(xì)胞活性，以及產(chǎn)生莢膜多糖（CPS），促進(jìn)生物體粘附于纖毛上皮[19]。體外研究中，在細(xì)胞內(nèi)以及宿主細(xì)胞表面均發(fā)現(xiàn)了Mo。CPS可能是Mo的關(guān)鍵毒力成分，并可能參與炎癥反應(yīng)。在綿羊支氣管上皮細(xì)胞中，它可以通過內(nèi)源性和外源性凋亡通路誘導(dǎo)Caspase（天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶）依賴的凋亡，這主要?dú)w因于ROS 依賴的JNK 和p38 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路。綿羊肺炎支原體體外生物膜形成非常有限，這可能與其多糖膠囊有關(guān)[20-21]。支原體病原中最保守的蛋白之一Hsp70 蛋白，被發(fā)現(xiàn)在綿羊肺炎支原體的自然感染中具有免疫原性，以及延伸因子Tu（EF-Tu），被認(rèn)為是疫苗開發(fā)的潛在候選蛋白，因此可能是疫苗開發(fā)的相關(guān)抗原[22]。Mo 本身的毒力基因涉及多條通路，在感染過程中具有復(fù)雜性。另外，Mo 與其他種的支原體毒力基因存在一定的相似性，存在通過受體的改變而感染不同物種的可能性。

綿羊支原體肺炎雖然未被列入國(guó)家動(dòng)物疫病名錄中，但由于該病的病程長(zhǎng)，傳播性強(qiáng)，流行范圍廣，病原體不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清除，造成病羊消瘦甚至死亡，對(duì)綿羊產(chǎn)業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)影響。

3 對(duì) 策

3.1 疫苗免疫防控

綿羊肺炎支原體沒有細(xì)胞壁，且屬于兼性胞內(nèi)菌，故大多數(shù)抗菌藥物防治效果不佳，隨著我國(guó)獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)的實(shí)施，疫苗免疫作為防控綿羊支原體肺炎有效措施的意義得到進(jìn)一步突顯。目前針對(duì)該病的生產(chǎn)化疫苗僅有一種滅活疫苗[23]。另外，利用地方分離株、標(biāo)準(zhǔn)株Y98 分別加入不同的佐劑研制的滅活疫苗具有較好的保護(hù)率[24]。

3.2 培育抗綿羊肺炎支原體綿羊新品種

羊支原體肺炎病癥復(fù)雜，一旦發(fā)生感染將難以控制，其消除措施主要依靠撲殺感染羊群和傳統(tǒng)疫苗免疫易感羊群。但由于支原體血清型多，體外培養(yǎng)難度大，且不同地區(qū)的支原體優(yōu)勢(shì)菌株不同，無(wú)交叉保護(hù)，疫苗可能很難滿足疾病的控制需求。目前的防控疫病措施完全達(dá)不到預(yù)期效果，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?？共∮N對(duì)提高抗病能力是一種相對(duì)簡(jiǎn)單易行的方法，對(duì)由自然選擇產(chǎn)生抗性的個(gè)體研究表明，這種形式的抗病能力是可持續(xù)的，即可遺傳的。此外，還可以通過增強(qiáng)免疫應(yīng)答性的育種，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)幾種疾病具有抗性的目的[25]。動(dòng)物的抗病性狀是病原體在與宿主免疫系統(tǒng)對(duì)抗過程中被打敗的結(jié)果，其抗性基因的定位大多也集中在病原體識(shí)別、免疫因子的分泌、抗感染及相關(guān)通路方面。根據(jù)疾病的病因和現(xiàn)有的物種資源，結(jié)合基因組圖譜和功能基因組學(xué)等工具發(fā)現(xiàn)潛在對(duì)病原體具有遺傳抗性（耐受性）的基因抗性相關(guān)基因，選擇具有高水平特異性病原體抗性的動(dòng)物個(gè)體，從而提高對(duì)各種疾病的遺傳抗性，可達(dá)到防控增產(chǎn)效果。

對(duì)不同病因病原體引起感染的抵抗力遺傳研究可以在三個(gè)遺傳水平上確定：物種、品種和單個(gè)動(dòng)物遺傳變異。例如，研究不同物種對(duì)引起爛蹄病的病原體的遺傳抗性差異，表明山羊?qū)@些病原體表現(xiàn)出比綿羊更強(qiáng)的抵抗力或者說是耐受性[26]。不同品系的羊?qū)ν饨绲牡挚沽Σ煌钤跇O端環(huán)境的Birbhum 綿羊?qū)Χ喾N疾病，特別是寄生蟲病具有抵抗力，說明該品種羊可能具有廣譜的抗病能力[27]。綿羊支原體肺炎的抗性具有物種或品種特異性，Cao Y H 等[28]通過分析不同物種或品種羊的抗性或易感性的差異，解析了野生綿羊物種抗菌先天免疫基因PADI2 的滲入等位基因與肺炎抗藥耐藥性相關(guān)，對(duì)家養(yǎng)綿羊抵御肺炎做出貢獻(xiàn)。

巴什拜羊是新疆特有的品種，通過轉(zhuǎn)錄組比較發(fā)現(xiàn)感染綿羊肺炎支原體（Mo）的巴什拜羊與生理鹽水對(duì)照組肺組織的轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)Toll樣受體（TLR）信號(hào)通路被認(rèn)為與Mo感染最密切相關(guān)[29]。為了揭示雜交盤羊易感染Mo 的機(jī)理，通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Mo 感染后的基因大多富集在與原發(fā)性免疫缺陷相關(guān)的途徑，明顯的纖毛運(yùn)動(dòng)抑制和B 細(xì)胞免疫缺陷可能是雜交盤羊?qū)o 敏感性的重要因素[30]。這些基因位點(diǎn)及通路的發(fā)現(xiàn)為后期抗病育種提供了抗病相關(guān)基因位點(diǎn)。石河子大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)湖羊、杜泊羊以及杜湖F1代綿羊的MHC 進(jìn)行基因相關(guān)性分析，找到了三種羊差異MHC 基因型，并對(duì)不同基因型的杜湖F1代綿羊進(jìn)行攻毒實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中HaeIII dd 和MvaI cc 基因型可能是羊支原體肺炎的抗性基因。該實(shí)驗(yàn)在前期不同品種綿羊?qū)o抗性不同的研究基礎(chǔ)上，尋找綿羊抗Mo的可能抗性基因，為后期遺傳育種提供了參考依據(jù)[31]。

4 結(jié) 論

綿羊肺炎支原體感染對(duì)新疆的羊產(chǎn)業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，疫苗接種不能達(dá)到很好的防控目的，因此根據(jù)目前新疆地區(qū)綿羊肺炎支原體流行現(xiàn)狀以及相關(guān)毒力基因研究現(xiàn)狀，提出抗病育種的對(duì)策來(lái)防控綿羊支原體肺炎。動(dòng)物抗病能力的變化往往與多個(gè)基因的突變有關(guān)[32]。不同品種的綿羊在對(duì)疾病的抵抗力方面存在差異，通過現(xiàn)代多組學(xué)方法找到Mo 的致病機(jī)制，利用新一代基因測(cè)序技術(shù)，尋找與某些疾病抗性相關(guān)的主效基因以及確定相關(guān)突變，就可以更深入地了解與抗性相關(guān)的分子基礎(chǔ)和遺傳變異，結(jié)合現(xiàn)代基因操作技術(shù)能夠獲得穩(wěn)定的綿羊抗病新品種，解決綿羊肺炎支原體對(duì)新疆羊產(chǎn)業(yè)的影響。