查看: 15659|回复: 7

主要病原微生物

[复制链接]
发表于 2008-12-2 11:13:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
主要病原微生物

细菌各论
第一节 葡萄球菌属(staaphylococcus)
一般特征本菌形态为圆形,直径0.5~1.5um,分裂向多方向,故一般排列成葡萄串状(图15-1),但在脓汁中或液体培养的细菌,有时呈成3-5个短链排列。用青霉素可诱导成L型。无芽孢,无鞭毛,有的形成荚膜或黏液层。革兰氏阳性,但衰老,死亡或被白细胞吞噬以及抗青霉素的菌株则呈阴性。需氧或兼性厌氧,无运动力。可在普通培养基,血琼脂上生长。
分类属下有20多种菌。常见的动物致病菌有金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌亚种中的葡萄球菌及猪葡萄球菌。
金黄色葡萄球菌
1、形态及培养特性
与属的特征性相一致,在普通琼脂平板上长成湿,光滑,隆起的圆形菌落,直径1~2 nm,也有达4~5 nm,菌落颜色依菌株而异,初呈灰白色,白色或柠檬色。色素的形成依培养基条件而异,在22℃或在固体培养基中含有糖,牛奶或血清时,产生色素较多,有CO2及O2也较易形成色素。
在血平板上形成菌落较大。一般有致病性的菌株,呈β溶血。
在普通肉汤生长迅速,初浑浊,有少量沉淀,轻摇即成均匀壮。培养2~3天可形成很薄的菌环。
2、抵抗力及药物敏感性
在干燥的脓汁或血液中可存活2~3个月,80℃30min才能杀死,煮沸可使迅速死亡,70℃乙醇可抑制其生长繁殖。因此,临床上常用龙胆紫治疗由本菌引起的化脓症。对1/20000的洗必泰,消毒净,新洁而灭和1/10000的度米芬为敏感。
对青霉素,金霉素,土霉素,红霉素,新霉素磺胺类等敏感,但易产生耐药性。
3、致病性
本菌引起两类疾病,一类是化脓性疾病,另一类是毒素性疾病,由本菌污染的食物和饲料,人和动物吃后引起中毒性的呕吐,肠炎及人的毒性综合征等。
本菌之所以引起两类疾病,主要是它可以产生一些重要的毒力因子。
① α毒素(Alphatoxin)又名α溶血素(α-haemolysin)。可致牛羊坏疽性乳腺炎。导致白细胞崩解,并作用于平滑肌细胞的血管壁细胞,导致平滑肌收缩,麻痹,最终坏死。同时对多种动物的细胞有容学作用,其原理是毒素分子插入红细胞的细胞膜疏水区,形成微孔,破坏了膜的完整性,造成细胞溶解,因此它属于穿孔毒素,其类毒素对本菌致病的绵羊和羊乳腺炎有一定的保护作用。
α毒素是不耐热的蛋白质,分子量为34000。
肠毒素(Enterotoxin) 可引起人类的食物中毒,其原理主要是刺激呕吐中枢,使动物表现呕吐,腹泻。
肠毒素是结构相似的一组蛋白质,分子量26000-34000,耐热抗酸,100℃α毒素30min不能破坏其活性,胃蛋白酶也部能将其水解。
 休克综合征毒素 1 (Toxic shock syndrome toxin ,TSST-1)  旧名肠毒素F和致热性外毒C,本毒性为蛋白质,分子量为22000,是一种超抗原,引致人类变态反应,发生毒性休克综合征。
凝固酶(Coagulase) 多数菌株能同时产生两种蛋白质,一种分泌于菌体外,另一种结合在菌体外表面。它们能使含有抗凝剂的家兔或人血浆凝固,称为凝固酶。前一种称为游离凝固酶(Free coagulase),其作用似凝血酶原;后一种称为结合凝固酶(bond coagulase),或称凝聚因子(clumping factor),可使血浆纤维蛋白与菌体交联,引致菌体凝集。凝固酶耐热,经100℃30min或高压灭菌作用仅降低少量活性。具有抗原性,易被蛋白酶分解破坏,凝固酶有助于致病菌株抵御宿主体内吞噬细胞和杀菌物质的作用,同时也感染局限化。因此,凝固酶是致病菌株的重要特征。
 耐热核酸酶(Heat stable nuclease)由致病菌株产生,100℃作用15分钟仍有活性。感染部位的组织细胞和白细胞崩解时释放出核酸,利于病菌的扩散。
本菌除上述几种酶外,还可产生溶血纤维蛋白酶(fibrinolysin),透明质酸酶(hyalurouidase,)又称为扩散因子(spreading factor),磷酸酶,卵磷脂酶,脂酶等。
第二节 链球菌(Streptacoccus)
一、分类
本属按致病性或其属性分30多种,常见的有10余种。兽医学上更多根据抗原结构,溶血特征分类。
1、根据抗原结构分类
本菌的抗原结构比较复杂,包括属特异、群特异及型特异三种抗原。
属特异抗原又称为P抗原,主要是核蛋白抗原,与葡萄菌球有交叉性。
群特异性抗原又称C抗原,主要存在于链球菌细胞壁中的多糖成分,其抗原决定族为氨基糖类,例如A群链球菌是鼠李糖胺-N-乙酰葡糖胺,C群为鼠李糖N-乙酰半乳糖胺,而F群则为葡萄糖-N-乙酰半乳糖胺。兰氏分类即以此为基础,用英文字母表示、目前已确定为20个血清群,但有的菌株不能定型。
型特异性抗原又称表面抗原,是位于多糖抗原之外的蛋白质抗原。A群链球菌具有M.R.T等蛋白质抗原,M抗原与致病性及免疫原性有关。
近年来发现许多链球菌细胞壁中含有一种蛋白成分,称为链球菌G蛋白(Streptococal protein G, SPG)。能与人及多种哺乳动物的IgGFc结合,但不与其各类Ig结合。与葡萄球菌A蛋白(SPA)一样,SPG在免疫学的研究中具有应用的价值。SPG能人、猪、马、绵羊、山羊、兔、豚鼠、子鼠、大鼠、仓鼠的各亚类IgG结合,比SPA的结合谱更广,亲和力更强,反应更容易。
2、根据溶血能力分类 本菌在血平板上的溶血现象为a、β、r3类,在鉴定链球菌的致病性方面有一定的意义。
a型溶血红细胞未溶解,在菌落周围形成不透明的草绿色溶血环,血红蛋白变成绿色,这类菌致病力不强。
β型溶血红细胞完全溶解,菌落周围形成完全透明的溶血环,这类菌致病力强,常常引起人及动物的各种疾病。
r型溶血  菌落周围无溶血现象,这类菌一般为致病菌。
二、形态与染色
本菌呈圆形或卵圆形,直径小于2.0um,常排列成链状或成双。一般致病的链较长,非致病的较短。
三、培养特性
大多数为兼性厌氧菌,最适生长温度37℃,PH7.4~7.6,需添加血液、血清生长才良好。菌落直径0.1~1.0nm,灰白色、表面光滑、边缘整齐。致病性菌株形成β溶血。
四、生理生化特性
本属细菌都能发酵葡萄糖、蔗糖、对其他糖的利用则因不同菌种而异。利用他们的生理生化特性可作为菌种鉴定的依据之一。
无乳链球菌(S.agalactiae)、停乳链球菌(S.dysgalactiae)、乳房链球菌(S.uberis)
这三种菌都能是牛乳腺炎的病原体,存在乳牛的皮肤、乳头及乳房内。
形态及染色特征这三种菌的形态都很相似,直径0.5~1.0um。无乳链球菌常呈长链,停乳链球菌中等式,乳房链球菌最短,均无菌膜,革兰氏阳性。
培养特性需加血液才生长良好,菌落呈白色、隆起、闪光。无乳链球菌呈a或β溶血,后两种菌呈微弱的a溶血。
抵抗力及药敏感性对热干燥及消毒药的抵抗力不强。一般消毒药15min可将其杀灭。对青霉素、红霉素、磺胺类敏感。
致病性三种菌均可引起牛、山羊、绵羊的乳房炎。其中无乳链球菌的无乳链球菌的致病性最常见。此外,还可以引起因婴儿败血症、脑膜炎和肺炎等。
猪链球菌
分类按兰氏分群过去猪链菌属D群,现则为a型R群或T群,I型为S群,有的不能分群,有的属S-R群或T群,但非C群。a或β溶血,开始为d 溶血,延时培养则为β溶血。a型在绵羊血平板呈a溶血,马平板则为β溶血。
形态及染色特性卵圆型,组织片中多以3-5个排列,纯培养则5-10个长链。直径为1-2um。
抵抗力及药物敏感性在水中60℃可存活10min,50℃为2h,0℃时在粪中可存活3个月。对青霉素、磺胺类敏感。
毒力因子溶菌酶释放蛋白(muramidae-relased protein,MRP)及细胞外蛋白因子(extracellular factor,EF)是猪链球菌a型的两种重要毒力因子,由健康猪分离的菌株无此两种因子。猪溶血素(suilysin),是一种硫激活的细胞毒素, 属穿孔毒素, 另一种毒力因子为IgG结合蛋白,可结合IgG的Fc端,从而影响了抗体的活性。
致病性本菌可引起猪败血型、脑膜炎、关节炎,化脓性淋巴结炎,子宫炎等等。
第三节 肠杆菌科(Enferobaceae)
一、埃希菌属(Escgeruchia)
本属现有5个种,其中最重要的是大肠埃希菌(E.coli),俗称大肠杆菌,下分血清型:
形态及染色特性本菌为革兰氏阳性的直杆菌,大20.4~0.7um×2~3um,两端钝圆,散在成对存在,有鞭毛,可运动,多数对人和动物有致病性的菌株还具有与毒力相关的特殊菌毛。本菌无荚膜,碱性染料着色良好。
培养及生化特性本菌为兼性厌氧菌,在营养培养基上生长良好,最适PH为7.2~7.4,培养18~24h后,可形成凸起,光滑、湿润、半透明、灰白色菌落,直径约2~3nm;在麦康凯琼脂上形成红色菌落;在伊红美琼脂上产生是带金属闪光的菌落。
本菌所发酵多种碳水化合物产酸产气。大多数菌株可发酵乳糖,约半数菌株分解蔗糖。不产生硫化氢,不分解尿素,吲哚和甲基红试验为阳性。枸橼酸钠试验为阴性。
抗原及血清型本菌抗原主要有O、K和H三种,它们本菌血清型鉴定的依据。
O抗原为菌体抗原,目前知道有173种抗原,耐热,121℃ 2 h仍不破坏其抗原性,它的抗原特异性决定于LPS的特异多糖的侧链结构。O抗原菌S型菌体,丢失该部分结构时,O抗原也随之丢失。每个菌株只含有一O抗原其种是以阿拉伯打字表示。常用于因子鉴定。
K抗原为菌体表面抗原,目前已知有103种,多存在于被膜或荚膜中,个别存在于菌毛中。具有K抗原的菌株不与抗O血清发生凝聚。这种抗原对热不稳定,根据耐热性不同,又分成L、A、B三型。一个菌株可含有其中两型。也有的菌株不含K抗原,在103种K抗原中,除K88、K99是两种蛋白质K抗原外,其余均属多糖抗原。
L型对热敏感,100℃1h可破坏其抗原性,丧失与相应抗体的结合力和凝聚性。该抗原多位于被膜中,但见于荚膜和菌毛(K88、K99)中。A型能耐100℃1h,但121℃即可破坏其抗原性和凝聚性,而仍保留与相应抗体的结合力。该抗原位荚膜中。B型100℃1h可破坏其抗原性和与相应抗体的凝聚性,而仍保留与相应抗体的结合力。
H抗原是鞭毛蛋白抗原,目前已知有60种,该抗原不耐热,经乙醇处理后即可破坏其抗原性。每一个有动力的菌株仅含有一种H抗原,且无两相变异无鞭毛菌株或丢失鞭毛的多种则不含H抗原,H抗原性刺激抗体产高效价凝聚抗体。
一种大肠杆菌可同时含有两种或三种抗原,其血清型的表示方法为O:K:H。如O8:K23(L):H19,即表示该菌含有O抗原8,L型K抗原23,H抗原19。
致病性人和动物体都存在很多的大肠杆菌,但并不引人和动物发病,是有少数引起人和动物发病,这些能引起人和动物发病的大肠杆菌正常情况下很少存在于健康体内。这类病原菌根据其毒力因子与发病机制不同,可分为五类:外毒素大肠杆菌(Enfero—roxigemic E.coli,ETEC),类志贺毒素大肠杆菌(shiga—l:ke fox:genic E.coli:,EPEC),败血性大肠杆菌(sept:caemic E.col:,SEPEC)及尿道致病性大肠杆菌(uropathogemic E.coli,UPEC)。其中前两种与动物的疾病关系最密切。
ETEC是一种引起人和动物腹泻最常见的大肠杆菌,其致病力主要由黏附于性菌毛和肠毒素两种毒力因子构成,二者密切相关缺一不可。黏附素性菌毛系人和动物ETEC的一类特有菌毛,因其能黏附于宿主的大肠上皮胞,故称其为粘附素(adhesin anf:gen)或定居因子抗原(CFA)。迄今,在动物ETEC国已发现的黏附素主要有F4(K88)、F5(K99)、F6(987P)和F41。其次F42和F17。粘附素虽然不是导致宿主腹泻的直接致病因子,但它是构成ETEC感染的首要因子。ETEC必须首先粘附于宿主的大肠上皮细胞,才能避免肠蠕动和肠液分泌的清除作用,并在肠内定居和繁殖,进而发挥致病作用。
肠毒素是ETEC在体内或体外生长时产生并分泌到肠体外的一种蛋白质性毒素(hea+-labile enrer040xim.LT)和耐热的毒素(hea+-stalleenterotoxin.ST)三种。在动物ETEC中,只有猪源F4+菌株同时产生LT和ST,其他菌株不产生ST。
LT全毒素分子量为8800,由1个A亚单位和5个B亚单位组成,A还可分为A1和A2亚基,其分子量为28000。B亚单位分子量为12000,无毒性而有免疫原性,所有的LT对热都极为敏感,可将其变为类毒素。其致病机理素作用于宿主的大肠和回肠引起肠内液过多的蓄积,特别是A1,A1是LT的毒性部位,能直接导致突主肠上皮细胞液体分泌亢进,造成临床上表现永样腹泻。
ST由多肽组成,其分子量仅5000,一般液有免疫原性,它耐热,100℃30mm仍有活性,可透析,能抵抗脂酶、糖化酶和多种蛋白质的酶作用。根据其生物学特性和致病性不同可将ST分为STI和STII两种。STI按其来源不同可分为STIa和STIb,前者来源于猪和牛的ETEC,故又称STp,对人和猪、牛、羊均有肠毒性;前者来源于人的ETEC,故又称STh,仅对人有致腹泻作用。STII在猪源ETEC中产生。已知STI的受体为蛋白质和糖蛋白。
ETEC的致病机制是通过口腔进入易成宿主的大肠,以其菌毛粘附素与大肠上皮细胞的微绒毛和细胞表面的受体相结合,并牢固地粘附于的黏膜上,以抵御肠蠕动和流动肠液的冲刷作用,从而定居在肠内,并大量的繁殖,同时大量产生并释放的毒素,对其靶细胞产生毒性作用,LTI以其B亚单位与大肠上皮细胞表面的GM菌受体相结合,而分子内的A亚单位通过细胞膜进入细胞内,活化胞内腺酸环化酶(aclenylcy clase),导致环单磷的腺苔(CAMP)浓度上升,但肠细胞分泌机能亢进,大量液体从细胞溢出,构成毛细胞吸收能则降低,造成在肠管内电解质大量蓄积,引起水肿腹泻和迅速脱水。LT-—II与LT—I在酶活性与腺苷酸环化酶的作用方式相似,但结合的受体不同,LT—Iia的最佳受体是GD16神经节菌酶,而LT—Iib则为Gda神经菌肠。STI的毒性作用与其能选择性地激活大肠上细胞上鸟酸环化酶(guovnyl-cyclase)刺激的内环单磷的鸟菖(cGMP)量增高,导致钠盐代谢平衡失调而导致腹泻。STII的作用机理尚不清楚。
SLTEC又称为vero细胞毒素大肠杆菌(VTEC),另一类在体内或体外生长时要产生类志贺毒素(shiga_l:ke toxin ,SLT)的病原性大肠杆菌,这种毒素主要引起猪的水肿瘤,以头部的荚膜和胃壁浆液性水肿为特征,引起猪水肿病的SLTCE有两类毒力因子。
粘附性菌毛,现命名为F18,已克隆F18菌毛主要亚单位编码基因(fedA)。大多数主要O抗原O139O141O138)的菌株都有fdeA基因并且大多数菌株的fdeA基因与编码猪小肿病菌株特有的毒素(SLT—2e或SLT—2V)基因相关,F18菌毛是猪水肿病的SLTEC菌株的一个重要的毒力因子,它有助于细菌在猪的肠黏膜上皮细胞定居和繁殖。
致水肿病2型类志贺毒素(SLT—2e或SLT—2V),系引起猪水肿病的SLTEC所产生的一种蛋白质性细胞毒素。此毒素静注或腹泻注射适龄仔猪,均能复制出与天然病例相似的水肿病。
现已证明,该病是一种的毒血症,其发病机制为大肠杆菌以其菌毛(如F18)黏附于小肠上皮细胞,定居和繁殖的细菌大肠内产生SLT—2e并被吸收。毒素的吸收首先通过该毒素的B亚单位与肠上皮细胞的Gb4受体发生特异性结合,随后进入细胞内并发挥上述毒素作用造成细胞死亡和组织病变。由于SLT—2e和其他SLT一样,也是一种血管毒素,因此当其被肠道吸收后,可在不同组织器官内引起血管内皮细胞操作。改变血管的通透性,导致病猪出现水肿和神经症状,神经症状是由脑水肿所致,并以是毒素对神经细胞的直接作用。、沙门氏菌属(Salmonella
沙门氏菌属是一群寄生于人和动物肠道内的无芽孢直杆菌,革兰氏阴性,生化特性和抗原结构相似,兼性厌氧。除极少数外,通常都以周生鞭毛运动。绝大多数发酵葡萄产酸产气,也偶尔有不产气的。在三糖铁琼脂上常产生H2S。一般利用枸橼酸盐。能使赖氨酸和鸟氨酸脱羧基。
形态及染色特性沙门氏菌的形态和染色特性与同科的大多数其他菌属相似,呈现直杆状0.7~1.5um×2.0~5.0um,革兰氏阴性。除雏沙门氏菌和鸡沙门氏菌无鞭毛不运动外,其余各菌均以周生鞭毛运动,且绝大多数具有I型菌毛。
培养及生化特性本属大多数细菌的培养特性与埃希氏菌属相似。只有鸡白痢、鸡伤寒、羊流产和甲型副伤寒等沙门氏菌在肉汤琼脂上生长贫瘠,形成较小的菌落。在肠道杆菌鉴别或选择性培养基上,大多数菌株因发酵乳糖而形成无色菌落。本菌属在培养基上也有S—R变异。培养基中加入硫代硫酸钠、胱氨酸、血清、葡糖、脑心浸液和甘油等均有助于本菌生长。与肠道亚种相比,其余各亚种的生化反应虽然不太典型,但同一亚种各菌间的生化特性相当一致。有时极个别分离菌株在某一特性上可能有所不同,如发酵蔗糖或产生吲哚等,只要它们仍具有本菌属典型的O和H抗原,就不应将其排除在本菌属外。
抗原及变异沙门氏菌具有O、H、K和菌毛四种抗原。O和H抗原是其主要抗原,构成绝大部分沙门氏菌血清型鉴定的物质基础,其中O抗原又是每个菌株必有的成分。
O抗原是沙门氏菌细胞壁表面的耐热多糖抗原,100℃2.5h不被破坏,它的特异性依赖于LPS多糖侧链组成,而其决定簇又由该侧链上末端单糖及多糖侧链上单糖的排列顺序所决定。一个菌体可有几种O抗原成分,以小写阿拉伯数字表示。将具有共同O共同抗原(群因子)的各个血清型菌归入一群,以大写英文字母表示。因此目前已发现的全部沙门氏菌可分为A、B、C1~C4、D1~D3、E1~E4、F、G1~G2、H……Z和O51~O63O65~O67总计51个O群,H抗原是本属菌的蛋白质性鞭毛抗原,总计有63种,60℃30 ~ 60min 及酒精作用均破坏其抗原性,但甲醛不能。H抗原可分为第1相和第2相两种。第1相H抗原以小写英文字母表示,其特异性高,常为一部分血清型菌株所具有,故曾称为特异相。第2相抗原用阿拉伯数字表示,数沙门氏菌具有第1和第2两相H抗原,称作双相菌,常发生位相变异少数沙门氏菌只有其中一相H抗的,称为单相菌。同一O群的沙门氏菌根据它们的H抗原的不同再细分成许多不同的血清型菌。
L抗原是伤寒、丙型副伤寒和部分都柏林沙门氏菌表面包膜抗原,功能上相当于大肠杆菌K抗原,但一般认为与毒力有关,故称为Vi抗原。Vi抗原系一种N—乙酰—D—半乳糖胺糖醛酸聚合物,60℃1h即破坏其凝集性和免疫原性。有Vi抗的的菌株不被相应的抗O血清凝集,将Vi抗原加热破坏后则能。在普通培养基上多次传代后易丢失此抗原。
致病性本属菌均有致病性,具有极其广泛的动物宿主。感染动物后常导致严重疾病,并成为人类沙门氏菌传染源之一。因此,沙门氏菌病是一种重要的人畜共患病。本菌最常侵害幼、青年动物,使之发生败血症、胃肠炎及其他组织局部炎症。对成年动物则往往引起散发性或局限性沙门氏菌病,发生败血症的怀孕母畜可表现流产,在一定条件下亦偶尔引起急性流行性暴发。在一个发病的畜禽群中,具有一定比例的个体是隐性感染或康复带菌者,并间歇地排菌,成为主要传染来源,许多带菌的野鸟和啮动物以及蜱和一些昆虫也能成为畜禽的传染来源。沙门氏菌很容易在动物与动物、动物与人、人与人之间通过直接或间接的途径传播,没有中间宿主。主要传染途径是消化道。许多环境条件,如卫生不良、过度拥挤、气候恶劣、内服皮质类激素、分娩、长途运输以及发生其他病毒或寄生虫感染,均可增加易感动物发生沙门氏菌病。
免疫性体液抗体与细胞免疫在抗沙门氏菌感染中都很重要。动物接触环境中沙门氏菌或在注射疫苗后,其体液免疫应答主要是IgM抗体。在疾病康复或口服弱毒苗感染的动物肠道中,上皮细胞的吸附和穿入,可为其后代提供肠道中抗沙门氏菌的能力。用无毒性的沙门氏菌突变株或热灭活的菌体免疫动物后,其血清抗体与动物抗人工感染的保护力之间并无相关性。如用灭活菌苗免疫犊牛,尽管其有高滴度的特异抗体,但仍可免疫失败。最近认为,血清中抗O抗原的IgG抗体能够为动物提供抗沙门氏菌的保护力。已经肯定,细胞免疫在抗沙门氏菌感染中具有重要作用。致敏T细胞的转移可提供保护力,在缺少免疫T细胞的情况下,巨噬细胞、B细胞以及高免血清的转移却没有保护性。细胞免疫反应性与大剂量沙门氏菌攻击动物的保护性通常呈现很好的相关性。目前已将巨噬细胞移走抑制因子(MIF)试验作为判断动物是否具有细胞免疫应答的一个很好的体外指标。
微生物学诊断对末污染的被检组织可直接在普通琼脂或鉴别培养基平板上划线分离,但已污染的被检材料如饮水、粪便、饲料、肠内容物、已败坏组织等,因含杂菌数远超过沙门氏菌,帮常需要增菌培养基增菌后再行分离。
鉴别培养基常用的麦康凯、伊红美蓝、SS、去氧胆盐钠—枸橼酸盐和HE等琼脂,必要时还可用亚硫酸铋和中性红等琼脂。绝大多数沙门氏菌因不发酵乳糖,故在这类平板上其菌落颜色与大肠杆菌不同。如能在增菌培养的同时,又直接在上述鉴别培养基上作浓厚涂布及划线分离,也可能有一次获得纯培养的机会。
桃取鉴别培养基上的可疑菌落几个分别纯培养,并同时分别接种三糖(TSI)琼脂和尿素琼脂,37℃培养24h。若有二者反应结果均符合沙门氏菌者,则取其TSI琼脂的培养物或与其相应菌落的纯培养物做沙门氏菌O抗原群和生化特性的进一步鉴定试验。必要时可做血清型分型。
畜禽常见的沙门氏菌
鼠寒沙门氏菌本菌第一相H抗原是由转导噬菌体Iota或PIT22溶原化后所形成的。它有极广泛的致病性,是当前世界各国分离率是最高的菌型之一,能致各种畜禽、犬、猫及试验动物和副伤寒,表现胃肠炎或败血证,也中引起人类的食物中毒。在羊和马中所致的流产及急性胃肠炎的频率已超过都柏林和马流产沙门氏菌在鸡痢已控制的地区,本菌是鸡群中最多见的一组沙门氏菌感染菌型,并经卵巢传染。有一株缺少O5抗原的变种,主要对家鸽至病,常造成很大损失。根据糖发酵和酒石酸盐试验,可将本菌分成38介生物型。利用噬菌体可将其分为207个噬菌体型。本菌的LT2株染色体图谱是沙门氏菌中了解最清楚的。
猪伤寒沙门氏菌本菌抗原式与猪霍乱血清型一致,但只侵害猪。已发现的Voledagsen变种缺少“c”抗原。本菌与猪霍乱沙门氏菌的主要区别在于它生长贫瘠,能发酵阿拉伯糖的海藻糖,产少量气,不产生H2S。也不利用酒石酸盐。
都柏林沙门氏菌近年来本菌在许多地区具有较高的分离率,主要致怀孕牛流产及犊牛肠炎或败血症,还能引起绵羊、山羊的流产或羔羊腹泻,且对羊的适应性有增强趋势,有过致人食物中毒及马驹感染的报道。根据其对阿拉伯糖和鼠李糖发酵反应,可分成3个生化变异型。
鸡沙门氏菌双称鸡伤寒沙门氏菌,血清型与雏沙门氏菌一致均无鞭毛,但在培养基上生长较雏沙门菌略丰。在鸡群中出现率不及雏沙门氏菌。二者在生化上的区别主要是本菌能发酵麦芽糖,但不对鸟氨酸脱羧基,而雏沙门氏菌在这些项目上恰好相反。鸡与火鸡都感染,可致产蛋前各种日龄的败血性伤寒症,也致成年母鸡卵巢炎症。
第四节 巴氏杆菌科及相关属
一、巴氏杆菌属(Pasteurella)
本属细菌已报道有20多种,多杀性巴氏杆菌是本属中最重要的畜禽致病菌,其次是溶血性巴氏杆菌,后者新近被划入新建立的曼氏杆菌属,更名为溶血性血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica)。我国较常见的鸭疫巴氏杆菌现已划出本属,并更名为鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipeotifer)
多杀性巴氏杆菌(P. multocida)
形态及染色为球杆状或短杆状菌,两端钝圆,大小约为0.25~0.4μm×0.5~2.5μm。单个存在,有时成双排列。病料涂片用瑞氏染色或美蓝染色时,可见典型的两极着色,即菌体两端染色深,中间浅,无鞭毛,不形成芽孢,新分离的强毒菌株有荚膜。革兰氏染色阴性。
培养及生化特性需氧或兼性厌氧菌。对营养要求较严格。在普通培养基上生长贫瘠,在麦康凯培养上不生长。在加有血液、血清或微量血红素的培养基中生长良好。最适温度为37℃,pH7.2~7.4。在血清琼脂平板上培养24h,可长成淡灰白色、闪光的露珠状小菌落。在血琼酯平板上,长成水滴样小菌落,无溶血现象。在血清肉汤中培养,开始轻度浑浊,4~6d后液体变清朗,管底出现黏稠沉淀,震摇后不分散。表面形成菌环。
血清型本菌主要以其荚膜抗原和菌体抗原区分血清型,前者有6个型,后者分为16个型。1984年Carter提出本菌血清型的标准定名:以阿拉伯数字表示菌体抗原型,大写英文字母表示荚膜抗原型。我国分离的禽多杀性巴氏杆菌以5:A为多,其次为8:A;猪的以5:A和6:B为主,8:A与2:D其次;羊的以6:B为多;家兔的以7:A以为,其次是5:A。C型菌是犬、猫的正常栖居菌,F型主要发现于火鸡,致病作用均不清楚。
抵抗力本菌抵抗力不强。在无菌蒸馏水和生理盐水中很快死亡。在阳光中暴晒10min,或在56℃15min或60℃10min,可被杀死。厩肥中可存活1个月,埋入地下的病死鸡尸,经4个月仍残存活菌。在空气干燥中2~3d可死亡。3%石炭酸、3%福尔马林,10%石灰乳,2%苏儿,0.5%~1%氢氧化钠等5min可杀死本菌。对青霉素、链毒素、四环素、土霉素、磺胺类及许多新的抗菌药物敏感。
本菌接种马丁肉汤或其平板,生长后置4℃保存,每半月应移植一次。冻干菌种在低温中可保存长达26年。
致病性本菌是多种动物的重要病原菌。对鸡、鸭、鹅、野禽、猪、牛、羊、马、兔等都可致病,急性型呈出血性败血症迅速死亡;亚急性型于黏膜关节等部位,发生出血性炎症等;慢性型则呈现萎缩性鼻炎(猪、羊)、关节炎及局部化脓性炎症等。实验动物中小鼠极易感染,鸽对杀禽亚种的易感性强。
属于D血清型的某些菌株能产生一种耐热的外毒素,分子量约150 000,对Vero细胞有毒性,可致豚鼠皮肤坏死及小鼠死亡。用此毒素接种猪可复制典型的猪萎缩性鼻炎(AR),从而修正了波氏杆菌(Bordetella)是AR的病原菌的观点。在大多数情况下,AR由产毒素的本菌与波氏杆菌混合感染所致,本菌起主导作用。
微生物学诊断
1、显微镜检查采取渗出液、心血、肝、脾、淋巴结、骨髓等新鲜病料涂片或触片、以碱性美蓝液或瑞氏染色液染色,显微镜检查,如发现典型的两极着色的短杆菌,结合流行病学及剖检,即可作初步诊断。但慢性病例或腐败材料不易发现典型菌体,须进行培养和动物试验。
2、分离培养最好和血琼脂平板和麦康凯琼脂同时进行分离培养,麦康凯培养基上不生长,在血琼脂上生长良好,菌落不溶血,革兰氏染色为阴性球杆菌。将此菌接种在三糖铁培养基上可生长,使底部变黄。必要时可进一步做生长反应作鉴定。
3、动物试验用病料研磨制成悬液,或用分离培养菌,皮下注射小鼠、家兔或鸽,动物多在24~48h内死亡。由于健康动物呼吸道内常可带菌;所以应参照患畜的生前临床症状和剖检变化,结合分离菌株的毒力试验,作出最后诊断。
  • 放线杆菌属(Actinobacillus)
放线杆菌属包括猪胸膜肺炎放射杆菌、林氏放线杆菌,驹放线杆菌等若干种。猪胸膜肺炎放射杆菌过去列在嗜血杆菌属内,现划入本属,是猪的重要致病菌。
猪胸膜肺炎放线杆菌(A.pleuropneumoniae)
本菌旧称猪胸膜炎嗜血杆菌(Haemophilus pleuropneumoniae)或副溶血嗜血杆菌(H.parahaemolyticus),但DNA杂交试验表明,本菌与林氏放射杆菌有很高的同源性,因此自1983年起改为现名,并划归放射杆菌属。本菌引致猪传染性胸膜肺炎,是集约化猪场常见猪病之一。
形态及染色本菌兼性厌氧,置10%CO2中可长出黏液性菌落。最适生长温度37℃。在普通营养基不长,需添加V因子(参见本章嗜血杆菌节),常用巧克力培养基培养。在绵羊血平板上,可产生稳定的β溶血,金黄色葡萄球菌可增强其溶血圈(CAMP试验阳性)。
血清型根据其荚膜多糖及LPS的抗原性差异,目前将本菌分为14个血清型,其中5型又分为5A及5B两亚型,由于LPS侧链及结构的相似性,某些型之间存在抗原性交叉。血清型的毒力有差异,其中1型最强,102个菌可使猪发病,105个菌可致猪死亡。5、6、10及11型毒力稍次,2型毒力较弱。
抵抗力本菌抵抗力不强,对常用消毒剂敏感,60℃ 5~20min即可杀死。对结晶紫和杆菌肽有一定抵抗力,从污染病料分离本菌时,可在培养基中添加上述物质。
致病性与免疫性猪是本菌高度专一性的宿主,寄生在猪肺坏死灶内或扁桃体,较少在鼻腔。慢性感染猪或康复猪为带菌者。各种日龄的猪都易感,经空气或猪与猪直接接触传染。应激可促使发病。在集约化猪场的猪群往往是跳跃式急性暴发,死亡率高。表现为典型的胸膜肺炎,鼻孔流出血性分泌物,其内带菌,因受黏液蛋白的保护,可在环境中存活数天。世界各养猪国均有发病的报道,我国已鉴定有2、3、5、7与8型。
微生物学诊断取病死猪肺坏死组织、胸水、鼻及气管渗出物作涂片,显微镜检查是否有革兰氏阴性两极染色的球杆菌。
确诊需取上述病料接种巧克力琼脂或绵羊血琼脂,置5%CO2 37℃越夜培养。如有溶血小菌落生长,应进一步作CAMP试验,检测其脲酶活性及甘露醇发酵能力。
第五节 革兰氏阴性需氧杆菌
布氏杆菌属(Brucella
布氏杆菌又名布鲁菌,是多种动物和人布氏杆菌病(brucellosis)的病原,不仅危害畜牧生产,而且严重损害人类健康,因此在医学或兽医领域都极为重视。
一、形态及染色特性
细菌呈球形、球杆形或短杆形,新分离者趋势向球形。0.5~0.7um×0.6~1.5um,多单在,很少成双、短链或小堆状。不形成芽孢和荚膜,偶尔有类似荚膜样结构,无鞭毛不运动。革兰氏染色阴性,姬姆萨氏染色呈紫色。由于对阿尼林染料吸附缓慢,经柯兹罗夫斯或改良Ziehl Neelsen、改良Koster等鉴别染色法染成红色,可与其他细菌相区别。DNA的G+CmoL%为55~58。
二、培养及生化特性
此属细菌专性需氧,但许多菌株,尤其是在初代分离培养时尚需5%~10% CO2。最适生长温度37℃,最适pH为6.6~7.4。泛酸钙和内消旋赤藓糖酵可刺激某些菌株生长。
在液体培养基中呈轻微浑浊生长,无菌膜日久,可形成菌环,有时形成厚的菌膜;在固体培养基上,光滑S)型菌落无色透明、表面光滑湿润、有光泽、透光呈淡黄白及侧光呈现轻微乳色和略带蓝灰色,菌落大小不等,一般直径为0.5~1.0nm,小者0.05~0.1nm,大者3~4nm。粗糙(R)型菌落不太透明,呈多颗粒状,表面灰暗,颜色由无光泽白色、淡黄白色或浅黄色到褐色,易碎或黏滞不易从培养基表面刮净。有时还可出现浑浊不透明、黏胶状的黏液(M)型菌落。除S、R和M型菌落外,在培养中还会出现这些菌落间的过渡型,如S→R型菌落间的中间(I)型菌落。
三、种和生物型
该属现包括6个20生生物型,即马尔他布氏杆菌(Br.melitensis)生物型1~3、流产布氏杆菌(Br.aborrus)生物型1~9、猪布氏杆菌(Br.suis)生物型1~5、绵羊布氏杆菌(Br.ouis)、沙林鼠布氏杆菌(Br.neotomae)和犬布氏杆菌(Br.canis)。
四、抗原性布氏杆菌抗原结构非常复杂,目前可分为属内抗原与属外抗原,前者包括A、M及R抗原等表面抗原。
A抗原与M抗原其抗原决定簇位于细胞壁的脂多糖蛋白复合物上,为外露的多糖链部分。光滑型布氏杆菌具有A和M两种表面抗原,两者的含量有差异(约1:20),有的菌型以A抗原为主,有的以M抗原为主,分别能与相应的单相抗血清表现凝聚反应。另有少数菌型两种抗原的含量相近,可凝聚两种单相抗血清。因此可用凝集试验鉴别种和生物型。抗光滑型菌株的血清只能与光滑型布氏杆菌发生凝聚,而不与非光滑的M型或R型布氏杆菌发生交叉凝聚。
R抗原为细胞壁低蛋白含量的脂多糖复合物,是大多数非光滑型布氏杆菌的共同抗原决定簇,其抗血清可与绵羊种和犬种布氏杆菌凝集,而不与光滑型布氏杆菌发生凝集。光滑型菌株发生S→R变异后,丧失A和M抗原,暴露出R抗原,可与R抗血清发生凝集反应。另外,还有至少一种替换A和M抗原的其他表面抗原。
五、致病性本菌不产生外毒素,但有毒性较经的内毒素。此内毒素是细胞壁的脂多糖LPS,弱毒菌株只有在于水相的一种LPS,酚相LPS致病力强,而水相LPS致病力弱。
不同种别的布氏菌虽各有其主要宿主动物,但也存在着相当普遍的宿主转移现象。例如马尔他布氏杆菌的自然宿主是绵羊和山羊,但也可感染牛、猪、人及其他许多动物;流产布氏杆菌的自然宿主是牛,但也可感染骆驼、绵羊、鹿等许多动物和人,而且马和犬还是此菌相当主要的贮存宿主;猪布氏杆菌生物型1、2和3的自然宿主是驯鹿,生物型2可自然感染野兔。除生物型2外,其余生物型亦可感染人和犬、马、啮齿类等动物。总的来说,本属细菌可感染的动物种类极多,目前查知者已有60多咱,包括各种家畜、野生哺乳动物、啮齿动物、鸟类、爬虫类、两栖类和鱼类。
布氏杆菌可引起豚鼠、小鼠和家兔等实验动物感染,豚鼠最为易感。
六、微生物学诊断菌学检查病料最好用流产胎儿的胃内容物、肺、肝和脾以及流产胎盘的羊水等。也可用阴道分泌物、乳汁、血液、精液、尿液以及宰病畜的子宫、乳房、精囊、睾丸、附睾、淋巴结、骨髓和其他有局部病变的器官。
显微镜检查病料直接涂片,作革兰氏和柯兹洛夫斯基染色镜检。若发现革兰氏阴性、鉴别染色红色的球状杆菌或短小杆菌,即可作出初步的疑似诊断。此法更适合于作流产材料及流产数日内的阴道分泌物检查。
分离培养鉴定无污染病料可直接划线接种于前述适宜培养基,而污染病料,则应接种到加有放一菌酮0.1mg/ml、杆菌肽25IU/ml、多粘菌素B6IU/ml和加有色素的选择性琼脂平板。均一式接两套,分别置大气环境及5%~10%CO2环境,37℃培养。每3d观察1次,如有细菌生长,可挑选可疑菌落做细菌鉴定;如无细菌生长,可继续培养到30d后,仍无生长者方可认为阴性。对于含菌数量较少的病料,如血液、乳汁、精液或尿液等,应使用增菌培养、豚鼠皮下接种或鸡胚卵黄囊接种等增菌方法。动物试验将病料乳悬液作豚鼠腹腔蹊部皮下注射,每只1~2ml,每隔7~10d采备检查血清抗体,如凝集价达到1:50以上,即认为感染了布鲁氏菌。也可以皮肤过敏试验进行诊断。动物发病死亡后,剖检取肝、脾、淋巴结及少许骨髓,进行细菌检查和分离。若动物一直末发现发病死亡,可于接种后5周左右年头镣豚鼠,进行同样检查。
血清学检查试管凝集试验与玻板凝集试验:操作按常规方法进行。牛、马、骆驼等大动物血清凝集价(或玻板试验中相当的凝集价)达1:100时判为阳性,1:50为可疑;羊、猪、狗等血清凝集价1:50为阳性,1:25为可疑。不提高检出率,对羊血清的稀释液主张用12%高渗盐水。可疑病畜于3~4周后采血重检,如仍为可疑反应,牛、羊即可按阳性处理,猪、马则须视情况而定。若畜群以往既无此病存在,目前又无临床病例,且血检无一阳性出现,则可判为阴性。人血清凝集集价1:100时为阳性。
虎红平板凝集试验:其方法为取被检血清和虎红平板抗原务0.03ml,滴加于玻板上,混匀,在4~10min内任何程度凝集者即为阳性反应。虎红平板抗原用虎红使抗原细菌染色的酸性(pH3.65左右)缓冲平板抗原,能抑制引起非特异性反应的IgM和增强特异IgG的活性,其反应敏感、稳定,特异性优于试管凝集试验。同时有人认为,IgG一旦消失,该试验即变为阴性,其试验结果与布氏杆菌病转归有着明显的一致性。因此,这种试验已在许多国家推广使用,作为常规诊断的方法之一。乳汁环状试验:这是检查新鲜乳房中抗体的方法,操作简便,准确性较高。被广泛用于牛、羊布氏杆菌病的诊断。补体结合试验:特异性和敏感性均较凝集试验高,是慢性布氏杆菌病一咱可靠的诊断方法,已作为世界各国清除疫畜的必要手段。规定1:10被检血清阻止溶血在50%以上,即为阳性反应。因补体结合反应的操作方法复杂,只在特殊情况下才应用。
第六节 革兰氏阳性产芽胞杆菌

芽孢杆菌属(Bacillus)
炭疽芽杆菌(B.anthracis)1、形态及染色特性本菌为革兰氏阳性大杆菌,1.0~1.2μm×3~5μm。无鞭毛,不运动。芽孢椭圆形,位于菌体中央,芽孢囊不大于菌体。可形成荚膜。DAN的G+Cmol%为32.2~33.9。
在动物组织和血液中,此菌单在或呈2~5个相连的短链,菌体矢直,相连的菌端平截而呈竹节状,围绕以丰厚的荚膜。此荚膜因动物种类不同有所差异,在牛、绵羊体内形成的荚膜,经染色后镜检最明显,马、骡次之,猪则更次。荚膜具有较强的抗腐败能力,当菌体因腐败而消失后,仍有残留荚膜显示,称为“菌影”。在猪体内的此菌形态较为特殊,菌体常弯曲或部分膨大,轮廓不清。动物体内的炭疽杆菌只有当暴露接触空气中的氧气之后,方能形成芽孢。
在培养基中,此菌常形成长链,并于培养18~24h后开始形成芽孢。在普通培养基中不形成荚膜,但若在液、血清琼脂上或在碳酸氢钠琼脂上,于10%~20%CO2环境中培养则形成荚膜。在葡萄琼脂上生长的此菌,细胞内有不能被复红着染的球状小体。
2、培养特性此菌为需氧菌,但在厌氧条件也可生长。可生长温度范围为15~40℃,最适生长温度30~37℃。最适pH为7.2~7.6。营养要求不高,普通培养基中即能生长良好。
在普通琼脂上培养24h后,强毒菌株形成灰白色不透明、大而扁平、表面干燥、边缘呈卷发状的粗糙(R)型菌落(图22-1),无毒或弱毒菌株形成稍小而隆起、表面较为光滑湿润、边缘比较整齐的光滑(S)型菌落。在血液、血清琼脂平板上或在碳酸氢钠琼脂上,置于5%CO2环境中培养,强毒菌株可形成圆形凸起、光滑湿润、有光泽的黏液(M)型菌落,无毒菌株和类炭疽菌仍保持其粗糙型特点。在血琼脂上一般不溶血,但个别菌株也可轻微溶血。
于普通肉汤中培养24h后,上部液体仍清朗透明,液面无菌膜或菌环形成,管底有白色絮状沉淀,若轻摇试管,则沉淀物徐徐上升,卷绕成团而不消散。
在明胶穿刺培养中,细菌除沿穿刺线生长外,四周呈直角放射状生长,整个生长物好似倒立的雪松状。经培养2~3d后,明胶上部逐渐液化呈漏斗状。
在含青霉素0.5IU/ml的培养基中,幼龄炭疽杆因细胞壁的肽聚糖合成受到抑制,形成原生质体相互连接成串,称为“串珠反应”。若培养基中青毒素含量加至10IU/ml,则完全不能生长或轻微生长。这是炭疽杆菌所特有的,可与其他需氧芽孢杆菌鉴别。
3、抵抗力本菌繁殖体的抵抗力不强,60℃30~60min或75℃5~15min即可杀死。常用消毒剂均能于短时间内将其杀死,如1:5000洗必泰或消毒净、1/10000新洁尔灭、1:50000度米芬在5 min内可将其杀死。对青霉素、链毒素等多种抗生素及磺胺类药物高度敏感,可用于临床治疗。在未解剖的尸体中,细菌可随腐败而迅速崩解死亡。芽孢的抵抗力特别强大,在干燥状态下可长期存活。需经煮沸15~25min,121℃灭菌5~10min,或160℃干热灭菌1h方可被杀死。
4、抗原结构已知本菌有荚膜抗原、菌体抗原、保护性抗原及芽孢抗原4种主要抗原。
荚膜抗原仅见于有毒菌株,与毒力有关。由D谷氨酰多肽构成,是一种半抗原,可因腐败而被破坏,失去抗原性。此抗原的抗体无保护作用,但其反应性较特异,依此建立各种血清学鉴定方法,如荚膜肿胀试验及免疫荧光抗体法等,均呈较强的特异性。
菌体抗原有两种,一种是存在于本菌细胞壁及菌体内的半抗原,为d葡萄糖胺、d半乳糖及乙酸所组成的多糖成分。该抗原与细菌毒力有关,但性质稳定,即使在腐败的尸体中经过较长时间,或经加热煮沸甚至高压蒸气处理,抗原性不被破坏。常用的Ascoli反应,加热处理抗原依据在此。此法特异性不高,其他需氧芽孢杆菌能发生交叉反应等。保护性抗原(protective antigen, PA)是一种胞外蛋白质抗原成分,分子83000,在人工培养条件下亦可产生,为炭疽毒素的组成成分之一,具有免疫原性,能使机体产生抗本菌感染的保护力。
芽孢抗原是芽孢的外膜层含有的抗原决定簇,它与皮质一起组成炭疽芽孢的特异性抗原,具有免疫原性和血清学诊断价值。
5、致病性本菌可引致各种家禽、野兽和人类的炭疽,牛、绵羊、鹿等易感性最强,马、骆驼、猪、山羊等次之,犬、猫、食肉兽等则有相当大的抵抗力,禽类一般不感染。此菌主要通过消化道传染,但也可经呼吸道及皮肤创伤或通过吸血昆虫传播。食草动物炭疽常表现为急性败血症,菌体通常要在死前数小时才出现于血流。猪炭疽多表现为慢性的咽部局限感染,犬、猫和食肉兽则多表现为肠炭疽。
人类对炭疽杆菌的易感性介于食草动物与猪之间,一般通过接触病畜尸体材料或污染的畜产品,经消化道、呼吸道或皮肤创伤感染而发生肠炭疽、肺炭疽或皮肤炭疽。还可引发人类脑膜炎、咽喉炭疽和毒血症等。验动物中小鼠、豚鼠、家兔和仓鼠均极易感,大鼠则有抵抗力。
6、微生物学诊断死于炭疽的病畜尸体严禁剖检,只能自耳根部采取血液,必要时可切开肋间采取脾脏。皮肤炭疽可采取病灶水肿液或渗出物,肠炭疽可采取粪便。若已错剖畜尸,则可采取脾、肝等进行检验。
细菌学检查病料涂片以碱性美蓝、瑞氏染色法或姬姆染色法染色镜检,如发现有荚膜的竹节状大杆菌,即可作出初步诊断。材料不新鲜时菌体易于消失。
细菌分离可用普通琼脂或血琼脂平板。为了抑制杂菌生长,可采用戊烷脒琼脂、溶菌酶-铁血红素琼脂或Knisely培养基等炭疽选择性培养基。经37℃培养16~20h后,挑取纯培养芽孢杆菌如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等鉴别。(表22-3)
或将检验材料制成1:5乳悬液,皮下注射小鼠0.1ml或豚鼠、家兔0.2~0.3ml。动物通常于注射后24~36h(小鼠)或2~4d(豚鼠、家兔)死于败血症,剖检可见注射部位胶样浸润及脾脏肿大等病理变化。取、脏器涂片镜检,当发现竹节状有荚膜的大杆菌时,即可诊断。
血清学检查有多种血清学方法,多以已知抗体来检查被检的抗原。
Ascoli氏沉淀反应系Ascoli于1902年创立,是用加热抽提待检炭疽菌体多糖抗原与已知抗体进行的沉淀试验。适用于各种病料、皮张、甚至严重腐败污染的尸体材料,方法简便,反应清晰,故应用广泛。但此反应的特异性不高,敏感性也较差,因而使用价值受到一定影响。
抗原性本菌各菌株都具有一个共同的O抗原,而按H抗原又分成两个型。多数菌株具有相同的芽孢、菌体及鞭毛抗原,抗原式为A:3:f。与腐败梭菌有一个共同的芽孢抗原。
此菌菌体具有良好的免疫原性,毒素也具有免疫原性,全菌死菌苗可诱导抗菌和抗毒素免疫。
致病性6个月至2岁的牛最易感,小于6个月的犊牛有抵抗力,成年牛较少发病。绵羊对此菌的抵抗力比牛强,绵羊菌株的毒力比牛源菌株更强。水牛、鹿、猪、貂及鲸、淡水鱼和蛙也可感染,犬、猫、兔及禽类等动物和人自然情况下均不感染,但人工感染可使山羊及骆驼发病,马和驴人工感染则很不一致。实验动物以豚鼠易感性最强,仓鼠也易感,小鼠次之,一般剂不能感染家兔,鸽对此菌无感受性。
破伤风梭菌(Cl.tetani)
形态及染色特性本菌为两端钝圆、细长、正直或略弯曲的杆菌,约为0.5~1.7μm×2.1~18.1μm,长度变化很大。多单在,有时成双,偶有短链,在湿润琼脂表面上,可形成较长的丝状。无荚膜,多具周鞭毛而能运动。在动物体内外均能形成圆形芽孢,位于菌体一端,偶尔也有卵圆形或次端生者,横径显著大于菌体,而使芽孢体呈鼓槌状(图22-6)。革兰氏阳性,培养24 h以后常常出现阴性染色者。DNA的G+CmoL%为25~26。
抗原性本菌具有不耐热的鞭毛抗原,用凝集试验可分为10个血清型,其中第Ⅵ型为无鞭毛不运动的菌株,我国最常见的是第Ⅴ型。各型细菌都具有一个共同的耐热性菌体抗原,而Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ和IX型还有共同的第二菌体抗原。各型细胞均产生抗原性相同的外毒素,能被任何一个型的抗毒素所中和。
致病性此菌芽孢常存在于土壤、健康人和动物肠道及粪便中,常污染于各种物品之上。当芽孢随土壤、污物通过适宜的皮肤黏膜伤口(自然外伤、分娩损伤或断脐、去势、断尾、剪毛及其他外科手术等的人工伤口)侵入机体时,即可在其中发育繁殖,产生强烈毒素,引发破伤风。造成此病发生的创伤必须具有厌氧环境;当创伤内发生组织坏死时,坏死组织能吸收游离氧而形成良好的厌氧环境,其他需氧菌的混合感染,也有利于厌氧形成。
在自然情况下,本菌可感染很多动物。除人易感外,马属动物的易感性最高,其次是牛、羊、猪,犬、猫间或发病,禽类和冷血动物不敏感,幼龄动物比成年动物更敏感。实验动物中,家兔、小鼠、大鼠、豚鼠和猴对破伤风痉挛毒素易感。
此菌产生两种毒素。一种为破伤风痉挛毒素(tetanospasmin),毒力非常强,为分子量150000的蛋白,由两个亚单位组成,分子量100000者结合细胞受体,分子量50 000者发挥毒性作用,可引起神经兴奋性的异常增高和骨骼肌痉挛。另一种为破伤风溶血素(tetanolysin),不耐热,对氧敏感,可溶解马及家兔的红细胞,其作用可被相应抗血清中和,与破伤风梭菌的致病性无关。痉挛毒素与噬菌体无关,而由一个大质粒编码。
破伤风梭菌毒素具有良好的免疫原性,用它制成类毒素,能产生坚强的免疫,非常有效地预防本病的发生。
第六节 分枝杆菌属
一、分支杆菌属(Mycobacterium)
牛分支杆菌(M.bovis)
形态与细胞壁组成结核分支杆菌为细长、直或微弯的杆菌,单在、少数成丛,大小为0.2~0.5μm×1.5~4.0μm。牛分支杆菌菌体较短而粗,禽分支杆菌呈多形性。在陈旧的培养基或干酪性病灶内的菌体可见分支现象。
与一般革兰氏阳性菌不同,本菌的细胞壁不仅有肽聚糖,还有特殊的糖脂。因为糖脂的影响,致使革兰氏染色不易着染,而抗酸染色为红色。糖脂包括阿拉伯半乳糖脂复合物(arabinogalactanlipid complex)及分支菌酸(mycolic acid)等(图23-1)。糖脂的含量超过菌体总量的10%,远远超过其他细菌类脂的含量。糖脂成分有效地刺激哺乳动物的免疫系统,分支杆菌因此被制成免疫佐剂得到普遍应用。
抵抗力分支杆菌对外界环境的抵抗力很强,在干燥的环境中可存活6~8个月。对湿热的抵抗力较弱,加热62~63℃15min或煮沸即可杀死。对低温抵抗力强,在0℃中可存活4~5个月。对紫外线敏感,波长265nm的紫外线杀菌力最强,直射日光在2h内可杀死本菌。一般的消毒药作用不大,对4%NaOH、3%HCl、6%H2SO4有抵抗力,15min不受影响。对1:75 000的结晶紫或1:13 000的孔雀绿有抵抗力,加在培养基中可抑制杂菌生长。对常用的碘胺类及多种抗生素药物不敏感,对链毒素、异烟肼、利福平、环丝氨酸、乙胺丁醇、卡那霉素、对氨基水杨酸敏感,但长期应用上述药物治疗结核病易产生抗药菌株。
致病机理及致病性本菌的致病过程是以细胞内寄生和形成局部病灶为特点。细菌主要通过呼吸道侵入机体肺泡,被巨噬细胞吞噬,但不被消化降解,相反在其内繁殖,形成病灶,产生干酪样坏死。坏死灶被吞噬细胞、T细胞与B细胞等包围,形成结核结节。免疫低下者此种局限性病灶可能破溃,菌体排入支气管,随痰咳出体外;或者病灶液化,扩散进入血流及其他器官,造成机体死亡。对于免疫正常者而言,局限性病灶在活化的巨噬细胞作用下,其内细菌停止生长,病灶钙化而痊愈。
牛分支杆菌主要引起牛结核病,其他家畜、野生反刍动物、人、灵长目动物、犬、猫等肉食动物均可感染。实验动物中豚鼠、兔有高度敏感性。对仓鼠、小鼠有中等致病力,对家禽无致病性。
禽分支杆菌主要引起禽结核,包括家禽与野禽,也可引起猪的局限性病灶。实验动物中小鼠有一定的敏感性。三种分支杆菌对动物的致病性见表23-3。
结核杆菌主要引起人的结核病,灵长类动物、犬及其他与人接触的动物均可感染;实验动物中以豚鼠、仓鼠为最敏感;可使小鼠致病,山羊和家禽对结核分支杆菌不敏感。
免疫性与变态反应研究较多的是结核杆菌。细菌侵入机体后,机体主要产生细胞免疫。1977年Lenzin发现结核病的细胞免疫和体液免疫存在分离现象,细胞免疫随病情的加重而减弱,体液免疫则随病情的加重而增强。凡病情得到控制或康复的动物,其细胞免疫可达到一定水平,而血清中抗体水平较低。重症动物的细胞免疫反应低下,甚至消失,血清中特异性抗体显著增加。
结核杆菌在激发机体免疫应答的同时,迟发性变态反应也随之产生,二者均由T细胞介导产生。但诱导产生免疫与变态反应的物质不同,如将结核菌素与其胞壁成分同时注入机体,可产生变态反应,但不产生免疫;若注射结核杆菌核蛋白体RNA,机体则产生免疫,而不产生变态反应。原因在于不同抗原成分激活不同的T细胞,可产生巨噬细胞移动抑制因子(MIF)或结核杆菌生长抑制因子(MycoIF),前者可致变态反应性炎性反应,反者可特异性地抑制巨噬细胞内的结核杆菌的繁殖,从而获得免疫。完整的结核杆菌可刺激MIF及MycoIF同时产生,因此检测机体对结核杆菌是否发生变态反应,即可判定是否有免疫力,结核菌素试验正是根据这一原理设计的最常用的免疫学检测手段。
二、放线菌属(Actinomyces)
牛放线菌(A.bovis)
形态与染色形态随生长环境而异,在培养基上呈杆状或棒状,可形成Y、V或T型排列的无隔菌丝,直径为0.6~0.7μm。在病灶中形成肉眼可见的帽针头大的黄白色小菌块,呈硫磺颗粒状,此颗粒放在载玻片上压平后镜检呈菊花状,菌丝末端膨大,呈放射状排列。革兰氏染色菌块中央呈阳性,周围膨大部分呈阴性。
培养与生化特性初代培养时需厌氧,pH为7.2~7.4,最适温度37℃。培养基中含有甘油、血清或葡萄糖时生长良好。在血琼脂上,37℃厌氧培养2d可见半透明、乳白色、不溶血的粗糙菌落,紧贴在培养基上,呈小米粒状,无气生菌丝。
抵抗力对干燥、高热、低温抵抗力很弱,80℃经5min或0.1%升汞5min可将其杀死。对石炭酸抵抗力较强,对青霉素、链霉素、四环素、头孢霉素、林可霉素及锥黄素、碘胺类药物和磺敏感,但因药物很难渗透到脓灶中,故不易达到杀菌目的。
致病性牛、猪、马、羊易感染,人无易感性。主要侵害牛和猪,奶牛发病率较高。牛感染放线菌后主要侵害颌骨、唇、舌、咽、齿龈、头颈部皮肤及肺,尤以颌骨缓慢肿大为见。该菌有二个血清型,免疫原性不强。
第七节 革兰氏阳性无芽胞杆菌
丹毒丝菌属(Erysipelothrix)
本属只有一种,即猪丹毒丝菌(E.rhuriopathiae),是猪丹毒病的病原体,通称猪丹毒杆菌。DNA的G+Cmol%为36~40。
1、形态与染色本菌为直或稍弯曲的细杆菌,两端钝圆,大小0.2~0.4μm×0.8~2.5μm,单在或V形、堆状或短链排列,易形成丝状。革兰氏染色阳性,在老龄培养物中菌体着色能力较差,常呈阴性。无鞭毛、无荚膜、不产生芽孢。
2、培养与生化特性本菌为微需氧菌,实验室培养时兼性厌氧。PH在6.7~9.2范围内均可生长,最适pH为7.2~7.6,生长温度为5~42℃,最适温度为30~37℃。在普通琼脂培养基和普通肉汤中生长不良,如加入0.2%~0.5%(W/V)葡萄糖或5%~10%血液、血清则生长茂盛;在血琼脂平皿上经37℃ 24h培养可形成湿润、光滑、透明、灰白色、露珠样的圆形小菌落,并形成α溶血环。在麦康凯培养基不生长。在肉汤中呈轻度浑浊,有少量白色黏稠沉淀。不形成菌膜和菌环。
在加有5%马血清和1%蛋白胨水的糖培养基中可发酵葡萄糖、果糖和乳糖,产酸不产气;不发酵甘露醇、山梨醇、肌醇、水杨素、鼠李糖、蔗糖、海藻糖、棉实糖、菊糖。产生H2S,不产生靛基质和接触酶,不分解尿素。甲基红及VP试验阴性。明胶穿刺生长特殊,沿穿刺线横向四周生长,如试管刷状,但明胶不液化。
3、抵抗力本菌对腐败和干燥环境有较强的抵抗力。在饮水中可存活5d,在污水中可存活15d,在深埋的尸体中可存活9个月。在病死猪熏制的火腿中3个月后仍可在深部分离出活菌。对热和直射光较敏感,70℃经5~15min可完全杀死。对常用消毒剂抵抗力不强,0.5%甲醛数十分钟可杀死。有10%生石灰乳或0.1%过氧乙酸涂刷墙壁和喷洒猪圈是目前较好的消毒方法。本菌可耐0.2%的苯酚,对青霉素很敏感。
4、抗原结构与血清型本菌最初被分为A、B、N型。现通用阿拉伯数字为型号,用英文小写字母表示亚型,目前共有25个血清型和1a、1b及2a、2b亚型。分型是依据菌体可溶性的耐热肽聚糖的抗原性。大多数菌体为1型和2型(相当于以前的A型和B型),从急性败血症分解的菌株多为1a型,从亚急性及慢性病病例分离的则多为2型。
5、致病机理与致病性本菌通过消化道感染,进入血流,而后定殖在局部或引致全身感染。已知无致病力菌株对消化道上皮细胞黏附力差,且易被吞噬细胞消化。但致病菌株的黏附素及抗吞噬物质尚不清楚。
未发现外毒素,细菌产生的神经氨酸酶是可能的毒因子,菌株的毒力与该酶的量有相关性,酶的存在有助于菌体侵袭宿主细胞。在细菌神经氨酸酶的作用下,宿主组织黏蛋白、血纤维蛋白原等被除去N-乙酰神经氨酸,从而减弱了黏蛋白等对机体的保护作用。感染动物能产生神经氨酸酶抗体,已证实实验动物通过对该酶的主动或被动免疫可获得保护。
本菌在自然界分布十分广泛,可寄生于哺乳动物、禽和鱼类。其中猪分离率最高,可引致3~12月龄猪猪丹毒;3~4周岁的羔羊可致慢性多发性关节炎;鸡与火鸡感染后呈衰弱和下痢;鸭可出现败血症,并侵害输卵管。小鼠和鸽子最易感,实验感染时皮下注射2~5d内呈败血死亡;家兔和豚鼠抵抗力较强。人可经外伤感染,发生皮肤病变,称“类丹毒”,因为病状与人的丹毒病相似,但后者由化脓链球菌所致。
从健康猪的扁桃体、禽类及水生动物体表均可分离出不同血清型的菌株,这些菌株对小鼠和仔猪有较强的致病力。已从70多种动物中分离到本菌,带菌率和发病率与饲养条件、气候变化及猪龄大小有密切关系,有一种“自源性传染病”。
6、微生物学诊断
显微镜检查可采取高热期病猪耳静脉血作涂片,染色、镜检。死后可采取心血及新鲜肝、脾、肾、淋巴结等制成涂片,革兰氏染色镜检。如发现少量典型杆菌,可初步确诊。如为慢性心内膜炎病例,可用心脏瓣膜增生物涂片,镜检。羔羊患并节炎病时,可检查关节滑膜囊液。
分离培养分离培养时可用含有0.2%(W/V)的葡萄糖或5%~10%无菌马血清(V/V)的半固体琼脂培养基。为提高分离率可采用含有1/100万结晶紫、1/5万叠氮钠的10%马血清肉汤及琼脂平板。也可在马丁肉汤中加入新霉素(400μg/ml)或万古霉素(70μg/ml),抑制某些杂菌生长。
细菌鉴定主要考虑与李氏杆菌鉴别诊断,区别要点见本章李氏杆菌有关内容。可用鸽子肌肉注射培养物,死后取心血和脾脏涂片,染色、镜检,并同时分离细菌。血清型鉴定时,将待鉴定菌株的纯培养物加入1%甲醛灭活,经洗涤、高压、离心处理后制成沉淀原,与模式菌株的高免血清作琼脂扩散试验。
血清学诊断可用用培养凝集试验(ESCA),又称生长凝集试验,是根据猪丹毒杆菌在生长繁殖中能与该菌抗血清发生特异性凝集设计的。即在含有抗猪丹毒血清的培养基中接种被检组织液或纯培养物,置37℃培养18~24h,观察有无细菌凝集。检测猪血清时,不发病猪凝集价在1:20以下,发病或有免疫力的猪凝集价在1:320以上。如检测患猪组织或分离的待检菌,有凝集者即判为阳性。
第八节 螺旋体
概述螺旋体(Spirochaeta)是一类菌体细长、柔软、弯曲呈螺旋状、能活泼运动的原核单细胞微生物。它的基本结构与细菌类似,细胞壁中有脂多糖和壁酸,胞浆内含核质,以二分裂繁殖。依靠位于胞壁和胞膜间的轴丝的屈曲和旋转使其运动,这与原虫类似。所以螺旋体是介于细菌和原虫之间的一类微生物。
螺旋体广泛存在于水生环境,也有许多分布在人和动物体内。大部分营自由的腐生生活或共生,无致病性,只有一部分可引起人和动物的疾病。DNA中G+CmoL%为25~65。
一、疏螺旋体属(Borrelia)
伯氏疏螺旋体(B.burdorferi)
生物学特性菌体细长,长约20~30μm,直径约0.2μm,有4~20个大而宽疏的螺旋。其鞭毛缠绕着菌体,位于外膜有胞浆膜之间(图24-1),称之为轴鞭毛。外膜富含脂蛋白,有4种常见,分别称之为OspA、OspB、OspC及OspD,其中又以前二者含量最高,并有53%的氨基酸序列同源,产生一定的抗体交叉反应,但它们与宿主细胞血小板结合无关。已知致病性的伯氏疏螺旋体都能结合血小板,而且些种结合由整合素介导。
伯氏疏螺旋体的独特之处是它除了具有环状质粒之外,还具有线状的质粒,后者双股DNA在末端共价结合,与真核细胞梁色体的端粒(telomere)相似。
编码外膜蛋白OpsA等的基因好位于此线状质粒,但此质粒复制的机理不明,也不清楚其可否在细菌间传递。
致病性伯氏疏螺旋致人、犬、牛和马的关节炎,病人出现的第一个病症是被蜱叮咬的部位呈圆环状诊块。但犬未发现有疹块,表现为游走性产节炎,临床可见跛行、关节胀,急性发作时伴有嗜眠、厌食,有时发热及淋巴结肿大。通常持续数在,2~4周后往往复发,有的犬会发生肾功能紊乱。
免疫复合物及免疫抑制的产生在致病过程中可能起重要作用。伯氏疏螺旋体外膜是否含有与革兰氏阴性菌LPS的类似物质,尚无定论,但已证实,其脂蛋白OspA等以及一种分子量为10 000的不暴露在菌体外的脂蛋白,可像LPS引致炎性反应。
硬蜱在吸吮感染动物的血液之后,便可在数年内都具有传染性。啮齿动物是伯氏疏螺旋体的天然贮主。各地的硬蜱及啮齿动物的种类有差异,美洲主要是鹿蜱(I.dammini及I.pacificus)及白足鼠等,欧洲主要是蓖子硬蜱(I.ricinus)及鼠类。我国主要是全沟硬蜱(I.persularis)及鼠类,最近报道,粤东尚有台湾角血蜱(heamphysalis cornigera taiwana)等媒介。
二、蛇形螺旋体属(Serpulina)
猪痢蛇形螺旋体(Serpulina hyodysenteraie)
形态结构及染色特性本螺旋体形态结构与其属的描述一致,菌体多为2~4个弯曲,两端尖锐,形似双燕翅状。革兰氏阴性,维多利亚蓝、姬姆萨氏和镀银法均能使其较好着色。可通过0.45μm孔径的滤膜。
生长要求及培养特性严格厌氧,常用的一般厌氧环境不易培养成功。必须使用预先还原的培养基,并置于含一个大气压的H2(或N2)和CO2(二者比例为80:20)混合气体以及以冷钯为触媒的环境中才能生长。本菌对培养基的要求相当苛刻,通常使用含10%胎牛(或犊牛或兔)血清或血液的TSB或BHIB液体或固体培养基。在液体培养基中38℃培养的群体倍增时间为3~5min。在TSB血液琼脂上,38℃48~96min可形成扁平、半透明、针尖状、强β溶血性菌落,有时亦可向周围扩散呈云雾状表面生长而无可见菌落。为抑制其他杂菌生长,可在TSB血琼脂中加入壮观霉素(400μm/ml),或多黏菌素B,或多黏菌素B、壮观霉素和万古霉素各50μm/ ml制成本菌的选择性培养基,以提高本菌从肠道样品中的分离率。
致病性猪痢疾又称血痢、黑痢、出血性痢疾等,主要由猪痢蛇形螺旋体引起,最常发生于8~14周龄幼猪。主要症状是严重的黏膜出血性下痢和快速减重。特征病变为大肠黏膜发生黏液渗出性(卡他性)、出血性和坏死性炎症。经口传染,病的传播迅速,发病率较高(约75%)而致死率较低(5%~20%),本病的发生常需有肠道某些其他微生物的协助作用。早在1921年在美国发现本病,但直到1972年才证实其病原为猪痢密螺旋体,1991将其转入蛇形螺旋体属,成为该属中对猪具有肠致病性的重要成员,对其他畜禽无病原性。代表菌株为AACC27168(=B78)。
猪痢蛇形螺旋体的生化特性与其属的描述一致。本菌可表现出的活性有NADH氧化酶,超氧化物歧化酶的NADH过氧化物酶以及碱性磷酸酶,C4和C8酯酶,脂肪酶,β半乳糖苷酸酶,α葡萄糖苷酸和β葡萄糖苷酶等。生长时需要基质中的胆固醇,并可将其还原成胆固烯醇,二者与细胞膜无关。
三、密螺旋体属(Treponema)
本属螺旋体长5~20μm,宽0.1~0.4μm,螺旋弯曲而致密,规则或不规则。每端有1根或更多根轴丝。在原生质柱内紧贴胞浆膜下方且定位于轴丝下可见胞浆细丝(Cytoplasmic fibrils)。在不适宜的培养或环境条件下,以及老龄培养物中,可形成一种球形细胞或螺旋状球体。对一般细菌染料不易着色,大多数菌种用革兰氏或姬姆萨氏染液染色,效果不佳。用镀银法较好。以相差或暗视野显微镜观察最好。在液体培养物中,细胞呈现旋转或移位运动,而兰固体或固体培养物中则为蛇形运动。严格厌氧或微需氧。有机化能营养,利用各种碳水化合物或氨基酸作为碳素和能量来源。能厌氧培养的菌种过氧化氢酶和氧化酶均阴性。一些菌种需要长链脂肪酸,生长时需要有血清,而另一些菌种生长时需要短链挥发性脂肪酸。
本属螺旋体对培养条件要求苛刻,有的至今尚不能在人工培养基和细胞培养中培养。目前成功的培养方法,几乎全部应用含有多种氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶、微量元素以及血清等成分的培养基,并需相当严格的厌氧条件。
在《伯吉氏系统细菌学手册》(1984,第一卷)中本属共有13个种,1991年,猪痢疾密螺旋体和无害密螺旋体两个种被分出而组合成蛇形螺旋体属这一新属。故目前此属还有11个种,其中对人致病的有4个种,最熟知的为人梅毒的苍白密螺旋体(T.pallidum)。现与兽医有关的菌种只有兔梅毒密螺旋体(T.paraluis-cuniculi)。
四、细螺旋体属(leptospira)
1、形态结构与染色特性呈纤细的圆柱形,长6~20μm,宽0.1~0.2μm,螺旋弧度0.2~0.3μm,至少有18个弯曲细密、规则的螺旋。在暗视野检查时,常形似细长的串珠样形态,菌体一端或两端可弯曲呈钩状。其运动形式多样,能翻转和屈曲运动,也可沿其长轴旋转而快速前进。因此,当其绕长轴旋转或摆动时,菌体可弯绕成8字、丁字或网球拍等形状,而以屈曲运动时,菌体可弯曲成C、S、O等字母形,且此种弯曲形状可随时迅速消失。
电镜下的基本结构由圆柱形螺旋状原生质柱、轴丝和外膜三部分组成。原生质柱由细胞壁、细胞膜及胞浆内容物组成。细胞壁由多糖和肽聚糖组成,在结构和化学性质上与革兰氏阴性杆菌相似,但无凝集原性。每个螺旋体有2根轴丝,位于外膜和原生质柱之间,并缠绕在原生质柱上,各由一端向菌体中央延伸,但不重叠。外膜位于原生质柱和轴丝外层,相当于细菌荚膜。它由多糖、脂类和蛋白质组成,含菌体的主要抗原成分,有良好的抗原性。
革兰氏染色阴性,但较难着色。姬姆萨染液可着色,但效果欠佳,镀银染色法和刚果红负染较好,用暗视野显微镜较易观察其形态和运动力,但在相差显微镜下较不清晰。
2、培养及生化特性需氧,对营养要求不高,是一种较易在人工培养基上生长的致病性螺旋体。在含动物血清和蛋白胨的柯氏(Korthof)培养基(液体、半固体和固体)、不含血清的半综合培养基(EM培养基、简化“30”培养基及“汉33”培养基等)、无蛋白全综合培养基(如“26”综合培养基、“4.1”全综合培养基及“长”综合培养基等)以及选择性培养基等培养基上生长良好。常用的血清为灭能的新鲜兔血清,它能促进钩体生长并中和培养过程中产生的抑制因子,或加入牛血清白蛋白,V组分(从油酸白蛋白提取的一种成分),吐温80等。最适pH为7.2~7.4,最适生长温度为28℃~30℃培养1~2周,可见其变成半透明、云雾状浑浊,以后液体渐变成透明,管底出现沉淀块。在半固体培养基中,菌体生长较液体培养基中迅速、稠密而持久,大部分钩体在表面下数毫米处生长,形成一个白色致密的生长层。在固体培养基上可形成无色、透明、边缘整齐或不整齐、平贴于琼脂表面的菲薄菌落,大者4~5mm,小者0.5~1.0mm。故在挑取菌落时,应与琼脂一起钩取。
钩体不发酵糖类,不分解蛋白质,氧化酶和过氧化氢酶均阳性,某些菌株能产生溶血素。
3、抵抗力钩体在酸碱度为中性的湿土和水中可存活数月之久。因此,该病主要经其污染的水源而传播。对热和偏酸偏碱环境抵抗弱,45℃ 30min,50℃ 10min,60℃ 10s即可致死。4℃冰箱中可存活1~2周,-70℃可保存2年多。直射阳光和干燥均能迅速将其致死。常用浓度的各种化学消毒剂在10~30min内可将其灭活。对青霉素、金霉素、四环素等抗生素敏感,但对砷制剂有抗性。
4、抗原结构抗原结构分为两种,一是表面抗原(P抗原),其成分为蛋白质多糖复合物,具有型特异性,是钩体分型的物质基础。二是内部抗原(共同抗原,S抗原),系类脂多糖复合物,具有属特异性。可作为补体结合反应抗原,用于检测动物血清中相应的抗体。
5、微生物学诊断诊断可由临床症状、剖解病变及流行病学分析等提供有力的参考资料,但最后诊断,特别是对散发和非典型病例,则有赖于微生物学检查。供检查用的病料需根据病程而定,即发病7~8d内(菌血症、发热期)可采集血、脑脊髓液,剖检可取肝和肾;发病7~8d后(退热、菌尿症期)可采集尿液,死后为肾。如何等血清学检查,可采集血液分离血清。死亡病畜应在死后3h内采集肾和肝以供检验。通常采用以下各种方法。
直接镜检可分2种方法:
暗视野活菌检查:将病料用差速离心集菌后,取沉淀物制成悬液的压滴标本片镜检。如在黑暗视野中见有钩体菌的典型形态与运动方式,即可确认为钩体。但抗凝血液检查时,须与所谓“假钩体”,即血细胞原生质丝的形态相鉴别。“假钩体”的粗细和长短不一,两端无钩,呈平截状,也无螺旋结构,能随液体流动或作布朗运动,全无自主运动能力。
染色镜检:过去惯用姬姆染色或Fontana氏镀银染色法,但效果较差。现多用改良镀银法和媒染法。前者使钩体呈深黑色或灰色。后者,钩体呈紫红色,红细胞呈淡红色。姬姆萨染色片中钩体呈紫色。
分离培养用于钩体培养的培养基很多,常用的有柯氏培养基、弗氏(Fletcher)或斯氏(Stuart)等培养基。无菌肝素抗凝血可直接接种培养基,每份血样应同时接种6支,接种量分别为1、2、3滴,各接种2管培养基。尿样可用原尿液直接接种,也可用差速离心的尿沉淀物,在pH调至中和后接种。为防止尿样中杂菌污染,可预先在培养基中加入5-氟尿嘧啶100-400μm或新霉素5~300μm/ml。每份尿样接种3管培养基,每管接种原尿液0.5ml左右或离心处理的尿沉淀物少许。未污染组织病料可取少量,于培养基管壁上轻压磨成糊状,再洗入培养基液体中。污染组织病料应接种于含上述抗生素的培养基内。病料接种后,充分混匀,置28~30℃温箱内培养,每5~7d观察一次钩体生长情况并取样镜检,连续四周或更长时间(最多至3个月)未检出钩体者可作阴性处理。如病料中含钩体,常在培养7~10d后可肉眼观察到培养基略呈乳白色混浊,对光轻摇试管时,便见上1/3的培养基内有云雾状生长物向下移动。此时挑取培养物作暗视野检查,可见多量的典型钩体形态。
动物接种试验本试验既可用于含菌量少的病料内钩体的分离,又可作为分离菌株毒力的测定。动物常用体重150~200g幼龄豚鼠或50~60g金黄仓鼠。每份病料至少接种2只动物。接种前应仔细观察待试动物的健康状况并每日测体温。一切正常者可将病料作腹腔或腹部皮下接种,每只豚鼠接种量为:抗凝血2~3ml,脑脊髓液4~5ml,尿液约15ml(加适量抗生素),10%组织病料悬液沉淀上清2~3ml。仓鼠接种量可酌情减少。如病料中含钩体,一般在接种后1~2周动物出现体温升高和体重减轻,此时即可剖检,取其肾和肝进行镜检和分离培养。主要病变为内脏出血和皮下出血、黄染,肺有黄豆大的出血斑。若接种后2~3周动物未发病,则剖取其肾,作继代动物接种。2~3代盲传仍不发病即可判为阴性。发病者可按上法处理。
血清学检查在患畜发病早期,血清中即可出现特异性抗体,并能维持一个相当长的时间。检测特异抗体的存在及其滴度上升情况,即可作出诊断。钩体病的血清学检查方法很多,但常用的有以下几种:
显微凝集溶解试验有高度型特异性
补体结合试验
酶联免疫吸附试验(ELISA)
SPA协同凝集试验
间接血凝、胶乳凝集、炭素凝集等间接凝集试验,以及耐热抗原玻片凝集试验,化学发光免疫分析法和辐射法等。
除上述各种微生物检查方法外,近来,有人用同位素或生物素标记的DNA探针以及PCR技术来检测病人或病畜尿中钩体DNA,不仅特异、快速,而且极为敏感。还有以限制性内切酶指纹图谱用于钩体菌株鉴定、分型、抗原变异等的研究。
霉形体属
概述
霉形体又译作支原体,是一类无细胞壁的细菌,细胞柔软,高度多形性,能通过细菌滤器,能在无细胞的人工培养基中生长毓,含有DNA和RNA,以二分裂或芽生方式每秒殖。在固体培养基上形成形成牲性的“煎荷包蛋”状菌落,基因组中核酸G+Cmol%比一般细菌低,对青霉素有抵抗力。霉形体广泛颁于污水、土壤、植物、动物和人体中,腐生、共生成寄生,常污染实验室的细胞培养及生物制品,有30多种对人或畜禽有致病性。
霉形体在分类上归为柔膜体纲(Mollicutes),下设4目、5科、8个属。原在本纲的嗜热原体属(Thermopasma)现已划为古细菌。兽医学研究的主要对象为霉形体属(Mycoplasma)及脲原体属(Ureaplasma)的成员,霉形体的细胞膜具有三层结构,内、外岐主要是蛋白质,中间层主要是脂质,生长需要胆固醇的霉形体,其细胞膜脂质中约含36%的胆固醇,因此凡能作用于胆固醇的物质,如皂素、洋地黄苷、二性霉素B等可破坏霉形体的细胞膜,使之死亡。而无胆甾原体细胞膜上的胆固醇含量低,因而上述物质在相同的浓度时能致死无胆甾原体。有些霉形在细胞膜外还有一层由多聚糖组成的微荚膜。
一、猪的霉形体
猪肺炎霉形体(M.hyopneumoniae)
本菌是猪地方流行性肺炎(猪喘气病)的病原。曾认为是病毒,直至1965年在无细胞的人工培养基上培养成功,才命名为猪肺炎霉形体,1973年我国也分离到猪肺火的霉形体。
形态及染色形态多样,大小不等。在液体培养物和肺触片中,以环形为主,也见球状、两极杆状,新月状、丝状。可通过0.3um孔径滤膜,革兰氏染色阴性,着色不佳,姬姆萨或瑞氏染色良好。
培养及生化特性兼性厌氧,对营养要求较一般霉形体更高,在A26的液体培养基,37℃培养2~10d的菌落,但不呈“煎荷包蛋状”。
在6~7日龄鸡胚卵黄或猪肺炎单层细胞中生长毓,也能适应乳兔,经过连续继后代对猪的致病力逐渐减弱。
抵抗力对外界环境的抵抗力较弱,存活一般不超过26h。病肺组织中的病原体在-15℃可保存45d,1~4℃可存活4~7d,在甘油中0℃可保存8个月,在-30℃可保存20个月仍有感染力,经冷冻干燥地的培养物在4℃可存活4年。常用化学消毒剂、1%苛性钠、20%草木灰等均可数分钟内将其灭活。对放线菌素D、丝裂菌素C最敏感;对四环素、土霉素、泰乐菌毒、螺旋霉素、林可霉素敏感;青霉素、链霉素和磺胺对其无效。
致病性与免疫性自然感染仅见于猪,引起猪地方流行性肺炎。不同年龄、性别、品种的猪均可感染,但以哺乳仔猪和幼最为易感。本菌存在于病猪肺的细支气和支气管上皮细胞表面和纤毛,经呼吸道传播。将培养物滴鼻接种2~3个月龄的康仔猪,能引起典型病变。环境因素的影响或猪鼻霉形体以及巴氏杆菌等继发感染时,常使免疫抑制。
实验证明自然感染和人工感染的康复猪,对再感染具有较坚强的免疫力。我国研制的猪喘气病冻干兔化弱毒菌苗,有一定的免疫效果。
二、禽的霉形体
禽的霉形有多种,如禽败血霉形体、滑液霉形体、火鸡霉形体、鸡霉形体、隋性霉形体(M.iners)、鸭霉形体、鸽霉形体(M.columbinum)、鸽口霉形体(M.columborale)等。
形态及染色菌体通常为球形(直径0.2~0.5um)、卵圆形或梨形,细胞的一端或二端具有“小泡”极体,该结构与菌体的吸附性有关。以姬姆萨或瑞氏染料着色良好,革兰氏为弱阴性。
培养及生化特性需氧和兼性厌氧,对营养要求较高,在含马血清或灭活鸡、猪血清的培养基中生长良好,一般常用牛心浸出液培养基,用前加入10%~20%马血清,为了抑制杂菌生长需加入醋酸铊(1:4000倍)和青霉素1000IU/ml,调pH7.8~8.0。在液体培养基中加酚红为指示剂,固体培养基中加1.0%~1.5%琼脂。
在液体培养基中,37℃经2~5d的培养物可呈现轻度浑浊,在固体培养基上经3~10d,可形成圆形表面光滑透明、边缘整齐、露滴样小菌落,直径约0.2~0.3mm,菌落中央有颜色较深且致密的乳头状突起。
生长于固体培养基上的菌落,在37℃可吸附鸡的红细胞、气管上皮细胞、HeLa细胞等,此吸附作用可被相应的抗血清所抑制,吸附的受体可被神经氨酸酶所破坏。
在5~7d 龄鸡胚卵黄囊内生长良好,并可使鸡胚接种后5~7d内死亡,病变表现为胚体发育不良,水肿、肝肿大、坏死等,死胚的卵黄及绒尿膜中含菌量最高。
致病性本菌主要感染鸡和火鸡,引起CRD。亦可感染珍珠鸡、鸽、鹧鸪、鹌鹑及野鸡等。病原体存在于病鸡和带菌鸡的呼吸道、卵巢、输卵管和精管中,带菌胚还垂直传递给后代,公鸡可通过交配将病传遍全群,鸡群一旦染病即难以彻底根除。火鸡较鸡易感。雏鸡比成鸡易感,成鸡常无明显临床症状,应激因子及其他呼吸道病原微生物以及鸡新城疫弱毒株的协同作用,使病情恶化、症状明显。大肠特别是O78、O2、O1株继发感染时,可引起特性的肝包膜炎、心包炎以及气囊炎。
三、牛、羊的致病霉形体
从牛体分离的霉形体已有20多种,确认具有致病有如如下5种。
丝状霉形体丝状亚种(M.mycoides subsp.myxoides)菌体长度相差很大,可形成有分支的丝状体,在固体培养基上生长的菌落呈“煎荷包蛋状”,按菌落大小分为两个型,小菌落型(SC)和大菌落型(LC)。SC型分离自牛,是牛肺疫、关节炎、乳腺炎的病原体,对羊无致病性;LC型分离自羊,可引起山羊关节炎、乳房、腺炎、腹膜炎、脓肿和败血症等,对牛无致病性,SC型和LC型在血清学上不能区分,LC型能消化酪蛋白质,液化凝固马血清,在45℃时比SC型能存活更长时间,据此可以区分。
殊异霉形体(M.dispar)是犊牛肺炎的病原体。细胞呈球状或短丝状,初次分离和低代次培养的菌落呈颗粒状,花边状或网状,多次继代培养后将呈“煎荷包蛋状”。琼脂免疫扩散试验证明它与牛眼霉形体等有共同抗原。
牛霉形体(M.bouis)通常存在于牛呼吸道和生殖道,在牛的病原性霉形体中,其致病力仅次于丝状霉形体丝状亚种。主要引起乳腺炎,导致泌乳锐减,也能引起关节炎,与其他病原协同感染料能引起呼吸道、尿生殖道损伤。菌体呈球状和极短的细丝状,既不利用葡萄糖,也不水解精氨酸,培养要求不严格。
牛生殖道霉形体(M.bouigentalium)常存在于公、母牛分泌尿生殖道,是牛乳腺炎的病原体之一,可影响牛精子的活力。初次分离和低代次培养中,在培养基中加入DNA有显著促进生长作用,琼脂的菌落可吸各种红细胞和牛精子。
牛眼霉形体(M.bouoculi)是牛结膜炎和角膜炎的病原体。也存在于健康牛眼、商品牛血清中,是细胞培养的污染菌。细胞呈球状和球杆状。
差异脲原体(Ureaplasma diuersum)可从牛呼吸道、尿生殖及眼中分离则犊牛肺炎的病原体之一。与感染人的溶脲脲原体(U.urealyticum)不同,根据血清学及蛋白电泳图谱可分3群。
已知的绵羊、山羊霉形体有20多种,除丝状霉形丝状亚种的LCV型外,下列6种具有致病意义。
丝状霉形体山羊亚种(M.mycoides subsp.capri)细胞呈多形性,可形成丝状,长10~30um,培养基中加入微量油酸(50ug.ml)将刺激丝状形成。专性需氧,营养要求不严,供给少量甾醇即能生长,在无血清的培养基中也能轻度生长。是非洲和地中海地区引致山羊传染性胸膜肺炎(CCPP)的病原体。1980年发现,另有不属该亚种尚未定名的霉形体F38株,引致几内亚的CCPP,血清学与丝状霉形体各菌株有广泛的交叉反,对营养要求不非常严格,初次分离需用山羊肉和肝消化液为基础。并含30%~50%山羊血清的培养基。
无乳霉形体(M.agalactiae)是绵羊和山羊传染性无乳症的病原体,并同时引起短暂的菌血症、非化脓性、水肿性关节炎、胸膜肺炎或颗粒性阴道炎。菌体呈球状,有的呈短或中等长度的细丝状。菌落具有吸附豚鼠和牛红细胞的特性。琼脂双扩散试验显示与牛霉形体有共同抗原。
山羊霉形体(M.capricolum)可分加州亚种和肺炎亚种。存在于健康山羊、绵羊鼻咽部和绵羊子宫黏膜,可引起绵羊和山羊泌乳量减少或停止、关节炎、结膜炎。呈现球杆状或短丝状。营养要求不严格,有少量甾醇能生长,固体培养基上菌落可长到数毫米大,肉汤中培养24h后可见明显浑浊。
结膜霉形体(M.conjuctiuae)是山羊、绵羊结膜炎、角膜炎的病原体。细胞呈球状、球杆状等。琼脂培养基上的菌落呈绿色、黄色或橄榄色,中心可见突起,肉汤培养物在相差显微镜下观察,可见2~10个球状菌体由细丝相连。
绵羊肺炎霉形体(M.putrafaciens)形态以球为主,少数呈短丝状。营养要求不严,低浓度的甾醇(1ug/ml)将促进其生长,但高浓度时(5~20ug/ml)起抑制生长作用。在肉汤中培养24h,可成均匀和明显的浑浊,并产生强烈腐臭味,是其特征。在固体培养基生长产生腐臭味较轻。与山羊乳腺炎和关节炎有关。
第十节 立克氏体及衣原体
立克次体(Rickettsia)
生物学特性立克次体一般具有以下一些共同特性:
1、细胞多形,可呈球形、球杆形、杆形,甚至哑铃形或丝状等,但主要是球杆状。
2、大小介于细菌和病毒之间,球状菌直径0.2~0.7um,杆状菌大小0.3~0.6um×0.8~2um。除贝氏柯克斯体外,均不能通过细菌滤器。
3、有类似于革兰氏阴性细菌的细胞壁结构和化学组成,胞中含肽聚糖和蛋白质,胞浆内有DNA、RNA及核蛋白体。革兰氏染色阴性,姬姆萨染色呈紫或蓝色,马基维洛(Macchiavello)法染成红色。
4、专性细胞内寄生,立克次体虽然有一些酶系统,但不够完整,大多数只能利用谷氨酸产能而不能利用葡萄糖产能。因此,立克次体在真核细胞内营专性寄生(除个别外),并依赖于宿主细胞提供ATP、辅酶I和辅酶A等才能生长并以二等分裂方式。除罗沙利马体外,均不能在人工培养基上生长繁殖。常用动物接种、鸡胚卵黄囊接种以及细胞培养立克次体。
5、对理人因素抵抗力不强,尤对热敏感,一般在56℃,30min即被灭活。对一些广谱抗生素(氯霉素、金霉素)敏感,对磺胺药不敏感,有促进立克次体生长作用,不能用于治疗。
6、致人畜疾病的立克次体,多寄生于网状内皮系统、血管内皮细胞或红细胞,并常天然寄生在虱、蚤、蜱、螨等节肢动物体内,或为其寄生宿主,或为贮存宿主,或同时为许多立克次体病的重要的或必要的传播媒介。
7、主要寄生于上述节肢动物的肠壁的肠壁上皮细胞中,兼或能进入它们的唾液腺或生殖道内。人畜主要经这些节肢动物的叮咬或其粪便污染伤口而感染立克次体。侵入皮肤的立克次先在局部淋巴组织或小血管内皮细胞中生长,引起内皮细胞肿胀、增生、坏死;微循环发生障碍以及形成血栓;红细胞中大量增殖后,再释入血流时,能引起第二次菌血症,同时也导致各器官血管内皮细胞发生肿胀、增生,血管出现节段性或圆形球死等病变,从而使体表现出各种相应的临床症状。
分类根据《伯吉氏系统细菌学手册》(1984,第一卷),立克次体现列为一个目一立克次体目(Ricket tsiales),下分立克次体科、巴通体科及管质体科3科,计14个属,43个正式种。
衣原体(Chlamydia)
1、主要特性衣原体的主要特征有:(1)细胞呈革兰氏阴性,圆形;(2)含DNA和RNA两种核酸以及核糖体;(3)具有由黏肽组成的细胞壁,其结构和组成类似于革兰氏阴性菌,但胞壁酸缺少或只含微量;(4)有较复杂的、能进行一定代谢活动的酶系统,但不能合成带高能键的化合物,必须利用宿主细胞的三磷酸盐和中间代谢产生物作为能量来源,故营专性细胞内寄生,而不能在细胞外生长繁殖;(5)有独特的发育周期,并以二等分裂方式繁殖;(6)对某些抗生素敏感。
2、分类衣原体现列为一个目—衣原体目(Chlamydiales),下设3科。其中衣原体科(Chlamydiaceae)有两个属。
较重要的衣原体有以下4种:
沙眼衣原体(C.rtachomatis)又可分为3个生物变种:即眼生物变种(Biovar trachoma)、性病淋巴肉芽肿生物变种(Biovar lymphogranuloma uenereum,LGV)和鼠生物变种(Biovar mouse)。前两个变种主要寄生于人类,无动物储存宿主。后一变种以小鼠为天然宿主,并以潜伏感染形式存在于鼠类,对人无致病性。在前两个变种中,现查出18个血清型。世界上第一个沙眼衣原体分离株是我国科学家汤飞凡等于1956年用鸡胚培养法获得的。
鹦鹉热亲衣原体(Cp.psitaci)旧称鹦鹉热衣原体,以鸟类和哺乳动物为其天然宿主,可致畜禽肺炎、流产、关节炎等多种疾病,偶致人的肺炎。在兽医上较有重要意义。
牛羊亲衣原体(Cp.pecorum)旧称牛羊衣原体,第Fanushi 和Hirai二氏在1992年发现的一个新种,原属鹦鹉热亲衣原体,能引起牛和绵羊的多发性关节炎、脑脊髓炎和腹泻。
肺炎亲衣原体(Cp.pmeuminiae)旧称肺炎衣原体,是Grayston 等于1989年确立一个新种,由分离于呼吸感染的TWAR组衣原所组成(以TW-138和AR-39两个代表株字头缩合而成),在此之前,暂列于鹦鹉热亲衣原体中。目前只有一个血清型。对动物无病原性,致人急性呼吸道疾病。
3、形态染色及发育周期衣原体在宿主细胞内生长繁殖时,可表现独特的发育周期,不同发育阶段衣原体在形态、大小和染色性上有差异。在形态上可分为个体形态和集团形态两类。个体形态又有大、小两种。一种是小而致密的,称为元体(Elementary body,EB),另一种是大而疏松的,称作风状体(Reticulatebody,RB)。
元体又称原生小体,呈球状、椭圆形或梨形,直径0.2~0.4um。电镜下可见其内含大量核物质和核糖体,中央致密,有细胞壁,是发育成熟的衣原体。存在于细胞外较为稳定,对人和动物具有高度传染性,但无繁殖能力,为衣原体的一种传染型个体形态,衣原体的感染即由元体此起。姬姆萨染色呈紫色,马基维洛染色呈红色。当元体吸附于易感细胞表面后,经细胞吞饮作用进入细胞内,此时宿主细胞的胞浆膜围于原全外面形成空泡。元体即在空泡中逐渐增大,演变成网状体。
网状体又称始体(Initial body),形体较大,直径为0.7~1.5um,呈圆形或椭圆形。其电子密度较低,无细胞壁。在细胞空泡中以二等分裂方式繁殖,直到整个空泡中充满许多中间体(intermediate),由中间体成熟后变小即成子代元体。成熟的子代元体从破裂的感染细胞中释出,再感染新的易感细胞,开始新的发育周期。每一发育周期约2~3d。所以,网状体是衣原体细胞内发育周期中的一种繁殖型个体形态,无感染性。姬姆萨和马基维络染色均呈蓝色。
4、培养特性对衣原体的培养目前仍人能用鸡胚或细胞培养及动物接种3种方法。
鸡胚(鸭胚)培养绝大多数衣原体可在5~7d龄鸡胚或8~10d在龄鸭胚卵黄囊内生长繁殖。接种用的病料应预先用灭菌肉汤或Hank’s液制成10%组织悬液,如有杂菌污染,需在悬液中加入链霉至少和卡那霉素各1000u/ml,4℃下作用4~12h后,离心取上清接种鸡胚(鸭胚)卵黄囊,每胚0.3~0.5ml。一般在接种3~5d死亡,取死胚卵黄囊膜制成染色涂片,镜检可见有包涵、元体和网状体颗粒。这种卵黄囊膜可用于制备衣原体的各种诊断抗原和免疫材料。
动物接种多用于严重污染病料中衣原体的分离培养。常用动物为3~4周龄小鼠。对含鹦鹉热衣原体的病料可腹腔接种不鼠,每鼠0.5~1ml,或脑肉拉种0.02ml。腹腔接种的小鼠可在接种后4~7d扑杀,以表面有淡黄色黏稠渗出物的脏器浆膜制成触片,染色后镜检,可见细胞细胞浆内有衣原体各发育阶段的形态及其包涵体。脑内接种的小鼠可出现后躯麻痹或瘫痪等神经症状,用肺、脑、肝、脾制成染色触片,即可镜检到衣原体。
细胞培养可用鸡胚、小鼠、羔羊等易感动物组织的原代细胞培养衣原体,也可用HeLa的细胞、Vero细胞、BHK21、HL或FL细胞等传代细胞系来增殖衣原体。由于衣原体对宿主细胞的穿入能力较弱,故用此法培养衣原体时,最好将接种的病料的细胞培养管离心,以促进衣原体穿入细胞内;也可在细胞管中加入二乙氨基乙基萄聚糖(DEAE-dextran),以增强衣原体对细胞的吸附能力;还可预先用X射线照射细胞培养物,以提高细胞对衣原体的易感性。此法直接用于病料的分离培养效果不好,故多用于鸡胚卵黄囊分离株的再增殖。
在4种衣原体中,沙眼衣原体和肺炎亲衣原本主要感染人,对动物无致病性(表26-2)。与畜禽疾病有关的是鹦鹉热亲衣原体和牛羊亲衣原体。前者是主要感染动物,有时也致人类疾病。从鹦鹉、鸽、鸡、火鸡、鸭等130多种禽鸟类的绵羊、山羊、牛猪、骆驼、猫、豚鼠及多种野生动物均已分离到鹦鹉热亲体衣原体,但该种衣原体主要危害禽类、绵羊、山羊和牛。在羊、牛中主要引起流产、早产、死产以及肺炎。在鹦鹉类禽鸟中引起鹦鹉热,在非鹦鹉类禽类则引起鸟疫(与鹦鹉热基本上属同一种病),患病鸽表现结膜炎、鼻炎和腹泻等症状,病雏鸡主要症状为白痢样腹泻、厌食。人类的感染大多来自患病鹦鹉灯禽鸟,主要经吸入病禽鸟的含菌分泌而感染,人与人这间的传播尚无报道。人感染后可引起肺炎和毒血症,称为鹦鹉热或鸟疫(又称饲鸟病)。牛羊亲衣原体可引起羊牛的多发性关节炎、脑脊髓炎和腹泻。
病毒各论 
第一节疱疹病毒科(Herpesviridae)
疹病毒在哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、昆虫及软体动物均有发现,除绵羊外的家畜家禽均可引致重要的传染病,例如牛鼻气管炎病毒、伪狂犬病毒及马立克病病毒等。迄今至少已鉴定100种疱疹病毒,其中至少19种已完成全基因组测序,包括马疱疹病毒1、2及4型、牛鼻气管炎病毒1型、牛恶性卡它热病毒及斑点叉尾疱疹病毒。
本科分4个亚科:疱疹病毒甲亚科、疱疹病毒乙亚科、疱疹病毒丙亚科及未定名亚科,每个亚科又分若干属。有些鱼类和贝类的疱疹病毒目前已完成测序,尚待进一步分类。
伪狂犬病毒(Pseudorabies virus)
又名猪疱疹病毒1型,属疱疹病毒亚甲科。猪为病毒的原始宿主,并作为贮主,可感染其他动物如马、牛、绵羊、山羊、犬、猫及多种野生动物,人类有抗性。
致病机理成年猪多为隐性感染,怀孕母猪50%可发生流产、死胎或木乃伊胎。仔猪表现为发热及神经症状,无母源抗体的新生仔猪死亡率可达100%,育肥猪死亡率一般不超过2%。其他动物感染有很高致死率,最特征症状为体躯某部位奇痒。舔咬、气雾均为可能的传播途径,但最主要的途径则是食入污染病毒的饲料或死猪肉。大鼠在猪群之间传递病毒,病鼠或死鼠可能是犬、猫的感染源。
病毒最初定位于扁桃体。在感染的最初24h之内可从头部神经节、脊髓及桥脑中分离到病毒。康复猪可通过鼻腔分泌物及唾液持续排毒,但粪、尿不带毒。用核酸探针或PCR可从康复猪的神经节中检出病毒,但是神经细胞及淋巴内皮细胞是否作为病毒潜伏的部位,未有定论。诊断可用标准化的ELISA试剂盒,或作荧光抗体检查等。
预防与控制基因工程疫苗用于猪伪狂犬病的预防是一个成功的典范,该疫苗为毒力基因TK的天然缺失株,再去除不影响免疫原性的某个糖蛋白基因,作为分子标记区别于野毒株的感染,已商品化普遍应用。其他动物的伪狂犬病仅为散发,未见有用疫苗的报道。英国等国通过实施消灭计划,已消灭了猪伪狂犬病。
马立克病病毒(Marek’s disease virus)
又名禽疱疹病毒2型(Gallid herpesvirus 2)。是鸡的重要的传染病病原,并且具有致肿瘤特性。
病毒是细胞结合性疱疹病毒,靶细胞为T淋巴细胞,因此过去曾归类于疱疹病毒丙亚科,但其分子结构与基因组组成类似于疱疹病毒甲亚科,故目前归属甲亚科。本病毒可分为3个血清型,一般所说马立克病毒系指1型,2型为非致瘤毒株,3型为火鸡疱疹病毒(HVT),对火鸡可致产卵下降,对鸡无致病性。
致病机理病毒对鸡及鹌鹑有致病性,其他禽类无致病性意义。4周龄雏鸡即可感染发病,2-5月龄高发,死亡率可达80%。病情复杂,可为神经淋巴瘤病(neuolymphomatosis),出现麻痹等症状。急性型则在未出现神经症状之前即已死亡。也可为眼型或皮肤型淋巴瘤。致病的严重程度与病毒毒株的毒力、鸡的日龄、性别、免疫状况及遗传品系有关。隐性感染鸡可终生带毒并排毒,其羽囊角化层的上皮细胞含有病毒,是污染源,易感鸡通过吸入此种毛屑感染。病毒不经卵传递。
已发现病毒有与禽反录病毒类似的onc基因,与致肿瘤有关。
诊断简易方法为琼脂扩散试验,中间孔加阳性血清,周围孔插入被检鸡羽毛囊,出现沉淀线为阳性。免疫荧光试验等血清学方法可检出病毒。病毒分离可用全血白细胞层接种细胞,或接种4日龄鸡胚卵黄囊或绒尿膜,再作荧光抗体染色或电镜检查作出诊断。禽白血病病毒往往与本病毒同时存在,要注意鉴别。
预防与控制由于HVT与本病毒95%DNA同源,常用作疫苗进行预防接种。某些天然无致病力毒株也筛选为疫苗,但需要液氮保存,使用不便。常规方法是对1d龄雏鸡进行免疫接种,试行18d龄的鸡胚卵内接种有良效。对鸡群除采取全进全出的管理体制外,抗病育种也是重要措施,培育的抗病品系其红细胞具有B21抗原。
第二节 细小病毒科(Parvoviridae)
最早报道的是猫全白细胞减少症病毒,此后发现的貂肠炎细小病毒与犬细小病毒推测均来自猫的细小病毒。猪细小病毒、鹅细小病毒及番鸭细小病毒对猪的胎儿、雏鹅或雏鸭有致病性。
病毒颗粒无囊膜,直径25nm,20面体对称。X衍射图谱显示,病毒颗粒每个5重对称轴上有一中空圆柱体及环绕要它的沟槽(canyon),此外每个3重对称轴上有一突起(spike),以及在每2重对称轴有一凹窝(dimple)。突起决定了宿主嗜性,猫与犬细小病毒二者就是突起的两个氨基酸有差异。
基因组为单分子线状单股DNA,大小5.2kb。所有重要的细小病毒均已完成全基因组测序。犬细小病毒2型、鼠微小病毒等为负股DNA,其他细小病毒则不一致。基因组有6~10个末端回文序列,使之形成发夹结构。
衣壳由60个VP2及少量VP1蛋白质分子组成,分子量分别为65000和84000。VP1和VP2是由相同的mRNA经不同剪接的编码产物,VP2的序列完全包括在VP1之内。结构蛋白VP3只存在于“实芯”(含DNA)的衣壳中,是VP2的N端降解15~20氨基酸的产物。VP2形成8股与β折迭反向平行的结构,每股β折迭的转角处与4个大环连接,构成病毒颗粒外框架,决定了细小病毒对环境的高度稳定性。
病毒在细胞核内复制,需要细胞分裂周期的S期或G2期的功能。猪或猫的胎儿及犬或猫的新生崽的许多器官的细胞进行分裂,因此病毒感染遍及全身。胎猫或猫崽的脑组织被破坏,而犬崽及雏鹅引致心肌的损伤。不论什么年龄的动物,病毒都感染持续分裂的淋巴组织及肠上皮细胞,导致全白细胞减少及肠炎。
猪细小病毒(Porcine parvovirus)
猪细小病毒所致的繁殖障碍是世界养猪业面临的问题,一旦病毒侵入易感猪群,发病率非常之高,表现类似微RNA病毒所致的SMEDI(参见第四十一章第一节),往往伴有呼吸道疾病及水泡病、新生畜全身性疾病,公猪繁殖力低下。目前发现该病毒只有一个血清型。
致病机理实验表明母体感染的病毒到达胎儿需15d。30d之内的胎儿感染病毒后死亡并被吸收,70D以上的感染后患病较轻,并产生免疫应答。病毒在淋巴结、扁桃体、胸腺、肺、脾、唾液腺等器官复制,外周血淋巴细胞如T、B细胞及N细胞中也能很好复制,并刺激这些细胞增殖。单核细胞及巨噬细胞吞噬病毒后受感染并被破坏。与其它细小病毒相比,猪细小病毒更易引致慢性排毒的持续性感染。
诊断快速诊断可用标准化的荧光抗体检测胎儿冰冻切片。也可用豚鼠红细胞作HA-HI,检测胎儿组织悬液中的病毒。PCR法适用于持续感染的诊断。检测血清抗体无甚诊断价值。
预防和控制鉴于病毒高度稳定,在卫生条件看似较佳的环境也能存活许多月之久。血清学阴性的怀孕母猪一旦感染病毒,损失惨重。某些在子宫内感染的猪崽可能存活作为免疫耐受的带毒者。母源抗体可存在6六个月或更久,干扰自然感染或实验接种产生的主动免疫。公猪对传播病毒起主要作用,可通过精液长时间排毒。
用灭活苗或弱毒苗免疫是可行的预防措施,通常在7月龄之前接种,尚未确定免疫持续的时间,但是有很好的免疫记忆,经免疫的猪很少发生胎儿疾病。
第三节 圆环病毒科(Circoviridae)
本科于1995年确立,成员包括猪、禽及植物的圆环病毒,是已知最小的动植物病毒。
病毒颗粒无囊膜,球形,20面体对称,PBFD及PCV直径17nm,CAV22nm。病毒颗粒常可见于感染细胞,以珍珠串样排列。基因组为单分子单股双向或正股DNA,环状,末端共价结合,大小1.7~2.3kb。全序列的核苷酸PCV为1759个,PBFDV为1993个,CAV为2319个。
CAV基因有3个阅读框,各自编码1个病毒结构蛋白质,包括分子量为52000的主要衣壳蛋白以及称之为凋亡素(apotin)的蛋白质,分子量13000,引致T淋巴细胞凋亡,是重要的致病因子。PBFDV也有3个阅读框,PCV则有4个,各自编码一个主要的衣壳蛋白。
与细小病毒相似,病毒的复制在细胞核,可能有赖于与细胞分裂S期产生的蛋白质。PCV及CAV的双股DNA复制中间体具有传染性。CAV复制过程产生一个聚合蛋白质,经裂解后成熟。
圆环病毒在环境中及其稳定,能抵抗60℃30min以及pH3~9。
猪圆环病毒(Porcine cirocovirus, PCV)
1974年德国科学家在猪肾细胞系PK15中发现第一个与动物有关的圆环病毒,伺候命名为PCV-1。较早的研究认为PCV-1对猪无致病性,但近年来从死产的仔猪分离到该病毒,表明可能并非如此。
1997年在法国首次分离到PCV-2型与PCV-1型抗原性有差异,存在于僵猪综合征的仔猪,所致疾病称为断奶猪多系统衰竭综合征(post-weaning multisystemic wasting syndrome,PWMS)。目前在加拿大、美国、西班牙、丹麦及我国均有发现。各国分离株序列的基因组96%相似,但与PCV-1相似性小于80%。
第四节 双RNA病毒科(Birnavirdae)
本科病毒有两个重要成员,一是禽的传染性囊病病毒,曾被误认为微RNA病毒、腺病毒或呼肠孤病毒。另一是鱼的传染性胰坏死病毒,危害许多地区的养殖鲑鳟鱼。此外在人类、大鼠、豚鼠、猪等粪中发现双RNA病毒样病毒颗粒,但较小,直径仅35 nm,其基因组大小及节段的长度等也有别于真正的双RNA病毒,建议称其为“微双RNA病毒(Picobirnaviruses)”,它们可能与腹泻有关。
分 类本科有禽双RNA病毒属、水生双RNA病毒属及昆虫RNA病毒属。传染性囊病病毒是禽双RNA病毒属的唯一成员。水生双RNA病毒包括鲑鳟鱼的传染性胰坏死病毒和牡蛎、大菱鲆等的病毒以及腹水病毒(Yellowtail ascites virus),后者引致鱼(Seriola guingueradiata)腹水及头部出血。
主要特性病毒颗粒无囊膜、直径60nm,有一层外壳,20面体对称。基因组含A、B两个线状双股RNA分子,大小6 kb。A节段3.2 kb,有两个开放阅读框,较大的阅读框编码一个聚合蛋白及病毒蛋白酶VP4,前者加工后形成VP2及VP3两个结构中和表位,VP3含群特异抗原表位及一个次要的中和表位。B节段为2.8kbp,编码VP1,是RNA聚合酶,以基因组连接蛋白(VPg)的形式存在,将A、B两个节段的末端紧紧相连。与呼肠孤病毒、流感病毒等相似,基因组各节段的5’端与3’端同源。在两个节段的两个末端均有直接的末端倒置重复序列,对形成茎环二级结构至关重要,毒力的变异也可能与此结构的变异有关。
病毒对热(60℃ 30min)稳定,在pH3~9、经乙醚或氯仿处理均不丧失其传染性。
病毒的复制对细胞的RNA及蛋白质的合成无明显影响。病毒在胞浆组装并蓄积。病毒颗粒如何释放尚不清楚,约有半数的成熟的病毒颗粒为细胞结合状态。
传染性囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)
又名传染性法氏囊病病毒。全世界均有发现,很少鸡群能保持无病毒状态。
病毒有两个血清型。二者有较低的交叉保护,仅1型对鸡有致病性,火鸡和鸭为亚临床感染,2型未发现有致病性。毒株的毒力有变强的趋势,1990年初,在美、欧及东南亚从用经典疫苗株免疫的鸡群中分离到1型的高毒力变异株,被称为超强毒株(very virulent strain),死亡率超过50%。
3~6周龄的鸡最易感,1~14日龄的鸡易感性较小,通常可得到母源抗体的保护。6周龄以上的鸡很少表现疾病症状。潜伏期2~3d,表现为精神沉郁,羽毛粗糙,厌食、腹泻等,死亡率通常20%~30%。
致病机理病毒感染后在肠道的巨噬细胞及淋巴细胞中复制,进入系统,导致初次病毒血症。在感染后11h,在腔上囊淋巴细胞中检测到病毒抗原。此时大量的病毒从囊释放,导致二次病毒血症,并在其他组织中定位。
由于病毒在囊内的淋巴细胞选择性地复制,从而造成免疫抑制。3~6周龄鸡的囊发育最完全,因此最易感。感染囊增大到正常大小的5倍,水肿并充血,带有条纹,囊的淋巴滤泡坏死或凋亡。超强毒株也损害胸腺、脾及骨髓细胞。死亡时囊可能萎缩,而肾脏通常肿大,尿酸盐积累,肾小球可有免疫复合物沉积。
病毒通过直接接触传染或经口感染,可经鸡粪排出,在外环境中极其稳定,在鸡圈内可存活4个月以上,在饲料中可存活7周左右。常用的清洁及消毒措施往往不能有效地消灭病毒。昆虫亦可作为机械传播的媒介,带毒鸡胚可垂直传播。
诊 断可取囊组织的触片用免疫荧光抗体检测,或用囊组织的悬液作琼脂扩散试验,检出病毒抗原。用鸡胚分离病毒较为敏感,可取9~11日龄鸡胚,接种绒尿膜,通常在3~5d内死亡,胚体皮下及肾出血,肝微绿并有坏死灶。有些毒株也能在鸡胚源的细胞上生长,产生CPE,易产生缺陷型病毒颗粒。检测抗体可用中和试验或ELISA。
预防与控制疫苗的效果不尽如人意。种鸡可用弱毒苗饮水免疫,在18周龄产蛋前接种灭活的油乳剂苗,一年重复一次,在整个产蛋期,可维持高水平的中和抗体。母源抗体对孵化后的4~7周的雏鸡可提供有效的保护。母源抗体水平低下的雏鸡可在1~2周龄时用弱毒苗免疫。近年来所用弱毒苗的毒力有增强趋势,能否从根本上解决问题值得深思。病毒VP2基因在酵母或杆状病毒表达的基因工程疫苗已有报道,可产生高滴度的中和抗体,但尚未能替代传统的疫苗。
第五节 副黏病毒科(Paramyxoviridae)
分类本科分为副黏病毒亚科(Paramyxovirinae)和肺病毒亚科(Pneumovirinae),前者包括呼吸道病毒属(Respirovirus)、腮腺炎病毒属(Rubulavirus)及麻疹病毒属(Morbillivirus);后者包括肺病毒属(Pneumovirus)及火鸡肺病毒属(Metapneumovirus)。尚有一些本科成员未能确定属,如爬行动物的fer-de-lance病毒、企鹅的病毒等。
主要特性病毒颗粒多形性,可程丝状,直径150~300nm。有囊膜及纤突,纤突长约8~20nm。核衣壳螺旋对称,副黏病毒亚科的核衣壳长约18nm肺病毒属的核衣壳长约13nm。基因组为单分子负股单股RNA,大小15~16kb,含有6~10个基因,被保守的非编码序列分开。肺病毒属含有10个基因,编码10个蛋白质,而其他属6或7个基因编码10~12个蛋白质,大多数为结构蛋白。
纤突具有两种糖蛋白:血凝素神经氨酸酶(HN)及融合蛋白(F)。肺病毒属的G相当于N,无神经氨酸酶活性。N与F在病毒感染过程中发挥重要作用,HN介导病毒的细胞吸附,其中和抗体则可抑制病毒对受体的吸附。F蛋白以无活性的前体形式存在,在细胞蛋白酶的作用下裂解活化,暴露出末端的疏水区导致病毒与细胞融合。如果宿主细胞不含有F蛋白适合的蛋白酶,病毒就不具有传染性。F蛋白对病毒的感染性至关重要,它是否具有蛋白酶识别的特异序列决定了病毒的毒力。
本科病毒主要发现于哺乳动物及禽类。对热及去垢剂敏感。普通消毒剂及脂溶剂均易杀灭。
新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)
NDV在1926年于爪哇首次发现,同年在英国新城发现,因此得名。自从高密度的封闭式的养殖系统出现以来,新城疫成为世界养禽业最重要的疾病之一。
感染鸡的呼吸道、循环系统,胃肠道混乱及神经症状都很明显,蛋鸡可有突发性产蛋下降,产薄壳蛋或鸡蛋白减少。临床表现取决于宿主的年龄以及免疫状态,感染毒株的毒力及嗜性。一般潜伏期5d。
火鸡病状与鸡类似,有呼吸道及神经症状,最常见气囊炎。鸭鹅大多隐性感染,近年来在我国常对鹅严重致病。鸽,鹦鹉等也能致病。人类亦可感染,发生一过性结膜炎。
致病机理 病毒首先在呼吸道及肠黏膜上皮复制,借助血流扩散到脾及骨髓,产生二次病毒血症,从而感染肺,肠道及中区神经系统。因肺充血及脑内呼吸中枢的损伤导致呼吸困难。
NDV只有一个血清型,但毒力有较大差异,这主要取决于其HN及F 的裂解及活化。只有在病毒复制的组织病毒才能裂解活化,因为需要组织内的蛋白酶,并且在毒株具有嗜性的感染组织才能扩散。
根据毒力的差异可将NDV分成三个类型:强毒型,中毒型,弱毒型。区分的依据如下的致病指数,即病毒对一日龄的雏鸡脑内接种的致病指数(ICPI),42日龄鸡静脉接种的致病指数(IVPI),最小致死鸡胚的平均死亡时间(MDT), MDT在68小时以上,ICPI(0.25者为弱毒株; MDT在44~70小时之间, ICPI=0.6~0.8为中毒株;MDT在44~70小时之间,ICPI)2.0者为强毒株。IVPI作为参考,强毒株常大于2.0。
F的前体为F0,经蛋白酶切割产生F1和F2,分子量分别为55000及12500。强毒株和弱毒株的切割位点有差异,前者碱性氨基酸较多,后者中性氨基酸取代了碱性氨基酸,因此不易被酶切割,融合活性低,感染性差,毒力弱。
用Hinf I等三种内切酶对F 基因的334~1682位核苷酸的片段的RT-PCR产物进行分析,可将NDV毒株分为6个基因型,根据F基因的同源性分析,还可分为更多的基因型,所谓鹅的副黏膜病毒也在此之列。尚无充分的证据表明NDV的基因型之间有根本性的抗原差异。
强毒型又叫嗜内脏型,致死率可达100%,引致广泛的出血损伤。天然弱毒株已作为疫苗使用。
病毒通过气雾和污染的食物及饮水传播。病毒的相对稳定性及它的广泛宿主范围有利于在种群之间机械传递。弱毒株经卵传递是重要的途径。耐过鸡通过分泌物及排泄物排毒至少4周,有的持续感染的鸡甚至在接疫苗后仍能排出所感染野毒达40多天。
抗体产生迅速。HI抗体在感染后4~6周即可检出,可持续至少两年。HI抗体水平是衡量免疫力的指标。雏鸡的母原抗体保护可有3~4周。血液中IgG不能预防呼吸道感染,但可阻断病毒血症。分泌性IgA在呼吸道及肠道的保护方面作用很大。
诊断必须作病毒分离和血清学试验。可取脾,脑或肺的匀浆,接种10日龄鸡胚尿囊腔分离病毒,病毒能凝集鸡,人及小鼠等红细胞,再作血吸附及HI试验鉴别。当存在循环抗体时,可从肠道分离病毒。气管切片或抹片作免疫荧光染色诊断快速,但不敏感。抗体检测只适合用于对为进行免疫接种的鸡群的诊断,可作HI试验。但慢性新城疫流行的地区,可用HI实验作为检测手段。分离株有必要进一步测定其毒力。
预防及控制新城疫是OIE规定的A类疫病,许多国家都有相应的立法。控制措施包括良好的卫生及免疫,通常用天然弱毒株筛选制备的活疫苗及强毒株的油乳剂灭活苗。弱毒苗可采用饮水,气雾,滴眼或滴鼻途径。免疫后一周可产生免疫保护,产蛋母鸡应每4个月免疫一次。由于鸡在免疫接种15天后仍能排毒,因此有些国家规定鸡在免疫接种21天后才可调运。
第六节 弹状病毒科(Rhabdviridae)
本科有175种以上的成员,宿主包括脊椎动物、无脊椎动物及植物,其中狂犬病毒等是重要的致病病毒。
分类根据血清学关系,本科分为4个属:狂犬病毒属(Lyssavirus)、水泡病毒属(Vesiculovirus)、暂时热病毒属(Ephemerovirus)及粒外弹状病毒属(Novirhabdovirus),尚有一些鱼类弹状病毒及其他弹状病毒未划分属。
粒外弹状病毒属的“粒外”是病毒颗粒外之意,该属病毒表达一种小的非病毒颗粒(nonvirion)蛋白,取其英文词头合成为“novi”,作为属名。
狂犬病毒属除狂犬病毒外,还有些与之近似的病毒,引致人和动物类似狂犬病的病患,均以蝙蝠为病毒宿主。水泡病毒属包括35个血清学相异的病毒,其中最重要的是水泡性口炎印地安那病毒、水泡性口炎新泽西病毒以及其他6种引致马、牛、猪和人水泡性口炎的病毒及某些鱼的弹状病毒。暂时热病毒属主要为牛暂时热病毒,粒外弹状病毒属有鱼的传染性造血器官坏死病毒及病毒性出血败血症病毒等。
主要特性病毒颗粒子弹状,直径20nm,平均长170nm。有囊膜及膜粒。圆柱状的核衣壳螺旋形对称。基因组为单分子负股单股RNA,大小11~15kb。例如狂犬病毒由11 932个核苷酸组成。编码5种病毒蛋白,分别为L(2 142个氨基酸,为RNA依赖的RNA聚合酶,与RNA的转录与复制有关)、G(505个氨基酸,为糖蛋白的三聚体,构成膜粒)、N(450个氨基酸,核衣壳蛋白,是核衣壳的主要成分)、NS(297个氨基酸,也称P或M1,是病毒聚合酶的一个组分)、M(202个氨基酸,与病毒颗粒出芽有关)。3种蛋白(N,NS及L)共同构成核衣壳。糖蛋白G含中和表位,核衣壳蛋白则与诱导细胞免疫有关。病毒含有类脂和糖,前者来自宿主细胞膜,后者构成糖蛋白的侧链。
狂犬病毒在外环境中较稳定,水泡性口炎病毒在水中可存活数天。但是均对热不稳定,对日光中的紫外线照射敏感,均易被去垢剂灭活。
狂犬病毒(Rabies virus)
病毒感染所有温血动物,引致人与动物狂犬病,感染的动物和人一旦发病,几乎都难免死亡。除日本、英国、新西兰等岛国外,世界各地均有发生。主要是犬的狂犬病,欧洲国家野生动物的狂犬病的控制已提上日程,南美洲以牛的狂犬病为主。
狂犬病表现神经症状,有兴奋型及麻痹型两种。犬、猫、马比反刍动物及实验动物更多出现兴奋型。
致病机理主要传播途径为被带毒动物咬伤,是否发病取决于咬伤的部位与程度以及带毒动物的种类,例如狐狸的每毫升唾液中可含106感染单位的病毒。病毒特异结合神经肌肉结合处的乙酰胆碱受体及神经节苷脂等受体,在伤口附近的肌细胞内复制,而后通过感觉运动神经末梢侵入外周神经系统,沿神经轴索上行至中枢神经系统,在脑的边缘系统(limbic system)大量复制,导致脑组织损伤,行为失控出现症状。病毒从脑沿传出神经扩散至唾液腺等器官,在其内复制,并以很高的滴度分泌到唾液中。在出现兴奋狂暴症状乱咬时,唾液具有高度传染性。
病毒蛋白有很强的免疫原性,但在病毒从咬伤部位向中枢系统扩散的过程中,既不出现体液免疫应答,也不出现细胞免疫应答,可能是因为病毒抗原隐埋在肌肉细胞或神经轴突之内。但此时如用抗体处理,可推迟感染过程。巴斯德对狂犬病的疗法是在感染后接种增殖比野毒快的疫苗毒,最好同时再注射高免免疫球蛋白,可有较好的效果。
诊断在大多数国家仅限于获得认可的实验及具有确认资格的人员才能作出狂犬病的实验室诊断。往往要确定咬人的动物是否患狂犬病,需作脑组织切片,检测Negri氏包涵体;或取其脑组织如小脑或海马或唾液腺检测,方法为荧光抗体染色,观察胞浆内是否着染颗粒。最近有的实验室采用RT-PCR技术检测组织中的病毒RNA,比标准化的荧光抗体法敏感100~1000倍,尤其适用于已掩埋的动物样本。活体诊断可取皮肤或唾液样本,或作角膜压片进行检测,但敏感性较差。
预防与控制应及时扑灭狂犬病患畜。对家养犬、猫进行免疫接种。注意监测带毒的野生动物。发达国家狐狸和狼的狂犬病投放含弱毒疫苗的食饵,对臭鼬和浣熊,则计划使用金丝雀痘病毒为载体表达狂犬病毒糖蛋白的基因工程重组疫苗。
蝙蝠的狂犬病毒
在北美每年报道的蝙蝠狂犬病有700~800例,其中有40多种为食虫蝙蝠,分布广泛,遍及北美大陆,成为人类狂犬病的主要疫源。在1976~1995年间,27名狂犬病患者中仅13名有咬伤史,病毒基因组测序表明,一半以上的毒株属于蝙蝠狂犬病毒。
近20年来欧洲报道了500余例蝙蝠狂犬病,至少引致3人死亡。英国只在1996年分离到一株蝙蝠狂犬病毒1型,而其他1800只蝙蝠均为阴性。
在拉丁美洲吸血蝙蝠(Desmodus rotundus)是家畜和人类狂犬病的传播媒介。目前主要通过牛免疫接种并采用diphenadione等抗凝剂预防狂犬病,此种抗凝剂丸可给牛喂服而后缓缓释放,也可与油脂混合,涂布于牛背,当蝙蝠吮吸牛血后,因抗凝剂的作用,使其翼毛细血管出血而致死。
1996年在澳大利亚的一种名为黑蝙蝠(Pteropus alecto)的食水果蝙蝠中发现了一种新的病毒,名为澳大利亚蝙蝠狂犬病毒,此后在其他2种食水果蝙蝠及食虫蝙蝠也有发现。此病毒在狂犬病毒的N基因仅有8%的差异。与蝙蝠接触的两人患病死亡。
第七节 正粘病毒科 (Orthomyxovirdae)
分类本科有4个属 :甲型流感病毒属(Influenzanvirus A)、乙型流感病毒属(Influenzanvirus B)、丙型流感病毒属(Influenzanvirus C)及托高土病毒属(Thogotovirus)。甲型流感病毒是马、猪、貂、海豹、鲸、禽及人的病原,乙型流感病毒仅感染人,丙型流感病毒感染人与猪,但极少引致严重的疾病。托高土病毒是以蜱为媒介的虫媒病毒,感染家畜及人类,在非、欧、亚洲发现。
流感病毒的血凝素(H)及神经氨酸酶(N)是两个最为重要的分类指标,由于发生抗原性漂移或转移,甲型流感病毒可分为15个H型及9个N型,又可根据病毒的宿主/地理来源/毒株号及分离年代进一步分类命名,例如: 甲型流感病毒/马/不拉格/1/56(H7N7)马流感病毒1型原型。
甲型流感病毒/香港/1/68(H3N2)人流感1968年大流行株。
尽管存在各种基因重组的可能,但是只有以下几种组合的结果导致出现重要的病原:(1)H7N7及H3N8,引致马呼吸道疾病,过去称为马流感病毒1型和2型。(2)H1N1及H3N2,通常从猪分离;(3)H7N7及H4N5,从患呼吸道及全身疾病的海豹分离;(4)H10N4从患呼吸道病的貂分离;(5)H1N1、H2N2、H3N2以及H5N1可能还有H3N8,引致人呼吸道疾病;(6)几乎所有15个H与9个N的组合都在禽类发现,特别是H5N2及H7N1,引致鸡的所谓“禽流感”。
主要特性病毒颗粒多形性,多为球形,但新分离的多为丝状。颗粒的最小直径80~120nm,有囊膜和纤突。核衣壳螺旋形对称。基因组为线状负股单股RNA,大小10~13.6kb。甲型和乙型流感病毒的基因组分8个节段,丙型流感病毒7个节段,托高土病毒6个节段。每个节段的两端具有末端重复序列,所有节段的3’端相同。基因组的各个节段一端形成环,由核衣壳蛋白(NP)包裹。与RNA相连的有3个P蛋白(PB1、PB2及PA)构成病毒RNA聚合酶。囊膜与基质蛋白(M1)相连,另一种基质蛋白M2的四聚体插入M1,构成少量的离子通道。纤突糖蛋白有两种,一种为棒状的血凝蛋白(H),由同源三聚体组成;另一种为蘑菇状的神经氨酸酶蛋白(N),由同源四聚体组。丙型流感病毒只有一种糖蛋白纤突,由多功能的血凝素脂酶分子(HE)组成。
流感病毒的转录及RNA的复制在细胞核内,加帽的细胞RNA 5’端被用作mRNA转录的引物。经胞浆膜出芽成熟释放。病毒复制过程中常生产缺损性干扰颗粒及基因重配。
流感病毒对56℃ 30min 脂溶剂敏感,在外环境中极不稳定。
禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)
虽然早在1901年即分离禽流感病毒,但直到1955年才明确它与人及哺乳动物流感的关系,20世纪70年代开始注意在水禽广泛存在的流感病毒是流感病毒的“基因库”,并对家禽业构成潜在威胁。禽流感的高致病性毒株对鸡有致病性,旧称“真性鸡瘟”(fowl plague), 现名高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza,HPAI)是OIE规定的A类疫病。
病毒毒力有很大差异。高致病力毒株主要有H7N7亚型,毒株名:甲型/真性鸡瘟病毒/荷兰/27(H7N7)。此外,还有H5N2的某些毒株。禽流感病毒能感染人,某些毒株甚至可不经过猪体混合重配再传染的过程,直接感染人。
高致病力毒株引致鸡及火鸡突发性死亡,常无症状。日龄较大的鸡可耐过48d,而后表现为产蛋下降、呼吸道病患、腹泻、头部尤其是鸡冠水肿等。低毒力株也引致产蛋下降、呼吸道症状及窦炎等,火鸡较严重。如有新城疫病毒或细菌等混合感染,或接种弱毒疫苗,或应激因子刺激,病状将更为复杂。
致病机理重要的毒力因子除血凝素(H)外,还包括其他基因如核衣壳蛋白基因,聚合酶基因等的联合及群集。
未裂解的H无传染性,只有在靶器官呼吸道及肠道组织的相应的蛋白酶作用下,H裂解为H1和H2,暴露融合而进入细胞。已知高致病力毒株与低致病力毒株的H裂解位点的氨基酸序列有差异,前者为-X-X-精氨酸-X-氨酸/赖氨酸-精氨酸-(X为非碱性氨基酸),而低毒株仅有单个精氨酸,切割率极低,不易裂解。能否裂解与融合不仅取决于毒株和组织,而且也与宿主种类有关,例如甲型/鸡/苏格兰/59(H5N1)和甲型/安大略/7732/66(H5N9)分别对鸡及火鸡毒力更强,鸭对大多数高毒力毒株有抵抗力。
哺乳动物的流感病毒仅在呼吸道与肠道增殖,但禽流感病毒的大多数强毒株感染鸡或火鸡可出现病毒血症,导致胰腺炎、心肌炎、肌炎、脑炎等。在发病后3~7d可检出中和抗体,在第2周时达到高峰,可持续18个月以上。
大量病毒可通过粪排出,在环境中长期存活,尤其是在低温的水中。病毒通过野禽传播,特别是野鸭。尚不清楚病毒如何能在野禽群体中长年存在,有可能以低的水平维持,即使在迁徙及越冬时也是如此。加拿大20%年青野鸭在向南迁之前已轻度感染病毒。除候鸟水禽外,笼养鸟也可带毒造成鸡群禽流感的流行。
诊断分离病毒非常必要,对鉴定病原及其毒力均不可少。一般从泄殖腔采样,接种8~10日龄尿囊腔,取尿液用鸡红细胞作HA-HI或ELISA等。进一步鉴定亚型需送国家级的参考实验室完成。毒力分析可将分离株接种鸡,或用分离毒作空斑试验,检测其毒力,有毒株能产生空斑,无毒株则否。
预防与控制预防措施应包括在国际、国内及局部养禽场3个不同水平。高致病力禽流感被OIE列为A类疫病,一旦发生应立即通报。国内措施主要为防止病毒传入及蔓延。养禽场还应侧重防止病毒由野禽传给家禽,要有隔离设施阻挡野禽。一旦发生高致病力禽流感,应采取断然措施防止扩散。灭活疫苗可作预防之用,但接种疫苗能否防止带毒禽经粪排毒,能否防止病毒的抗原性变异,均有待研究。
第八节 冠状病毒科(Coronaviridae)
分类分冠状病毒属及凸隆病毒属两个属。根据遗传学及血清学的差异冠状病毒属又分三个群。第一群包括传染性胃肠炎病毒、猪呼吸道冠状病毒、猪流行性腹泻病毒、犬冠状病毒、猫传染性腹膜炎病毒、猫肠炎冠状病毒以及人冠状病毒229E。第二群包括小鼠肝炎病毒、牛冠状病毒、大鼠唾液腺炎病毒及人冠状病毒OC43。第三群包括禽传染性支气管炎病毒及火鸡蓝冠病病毒。尚有少数的分类待定,如兔冠状病毒。
特性冠状病毒属病毒颗粒为球状,直径80—220nm,凸隆病毒属为盘状、肾状或杆状,直径120~140 nm。均有囊膜及长达20 nm的棒状纤突,有的还有第二层纤突,长约5nm。核衣壳螺旋状对称。基因组为单分子线状正股单股RNA,大小27—32kb,是已知RNA病毒属中基因组最大的。其5’端加帽3’端为聚A尾,具有传染性。
冠状病毒属有3或4种主要蛋白,包括核衣壳蛋白(N,分子量5000 000)及若干囊膜纤突糖蛋白,后者有主要纤突糖蛋白(S,分子量180 000—200 000)、主要嵌膜蛋白(M,分子量25000—30 000)以及次要嵌膜蛋白(E,分子量9 000),E与M共同构成病毒的基本骨构。在第二群冠状病毒中构成纤突的还有血凝素脂(HE),是分子量为65 000的I类膜蛋白(class I membrane protein)的二聚体,与丙型流感病毒N端亚单位有30%的同源。
凸隆病毒属具有核衣壳蛋白(N,分子量为19 000)、主要纤突糖蛋白(S,分子量180 000)以及一个嵌膜蛋白(M,分子量26 000)。凸隆病毒无冠状病毒E蛋白的类同物,牛凸隆病毒则有另一种嵌膜蛋白,为分子量65 000的血凝素脂酶。虽然冠状病毒属与凸隆病毒属无序列同源性,但二者的结构和功能有进化的亲缘关系。序列分析显示,冠状病毒、凸隆病毒以及正粘病毒的HE基因是通过非同源重组产生的,很可能来自宿主细胞。
病毒在胞浆复制。基因组复制时首先形成与RNA互补的全长DNA,后者再转录形成一组亚基因组mRNA成为3’端共有的套式系列,各个亚基因组mRNA仅以其特有序列编码蛋白质。病毒通过出芽进入内质网,通过胞吐释放。
猪传染性胃肠炎病毒
(Transmissible gastroenteritis virus of swine,TGEV)
已报道4种冠状病毒能感染猪:猪血凝性脑脊髓炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒及猪呼吸道冠状病毒(Porcine respiratory coronavirus,PRCV)。PRCV于1986年在丹麦等国的无TGEV的猪场发现,引致温和型的呼吸道疾病或为无症状感染。以证明PRCV 是由TGEV的缺失突变而来,因突变丧失了肠道嗜性而获得了呼吸道嗜性,是冠状病毒的变异与进化的一个例证。
TGEV 在世界各地均有发现,引致仔猪腹泻,伴有呕吐,三周龄以下的仔猪有较高的死亡率。但有时成年猪也有高死亡率,母猪表现为厌食,发热,腹泻,及无乳等,也可能无症状。
致病机理病毒通过消化道进入机体,潜伏期18—72h。幼小的仔猪易感并表现出临床症状,原因是仔猪的分泌酸度过低,因吮乳又缓冲了胃酸,而病毒不耐酸,因此得到保护,进而到达并感染小肠绒毛上皮细胞,结果导致绒毛缩短。绒毛受损后,绒毛上皮细胞分泌的乳糖酶及其他双糖酶减少,导致肠道内容物的渗透压增高,水从组织进入肠腔,导致腹泻。肠腺上皮细胞不感染,所以绒毛的完整性及功能可迅速恢复。
病变仅限于胃肠道,包括胃肿胀及小肠肿胀,内含为吸收的乳。由于绒毛损坏,肠壁变薄,如将肠道浸于等渗的缓冲液中,清晰可见。
可通过初乳及奶液获得母源IgA抗体,仔猪产生被动免疫。但血清中的IgG抗体不能提供保护。非经肠免疫不能产生母源免疫,唯有通过黏膜免疫才有效。
在疫区,病毒可能在某些猪场持续存在,其他动物是不可能作为病毒宿主。易感猪群的所有日龄的猪都可能发病,通常在几周之内流行终止。集约化的猪场常年产仔,导致在断奶仔猪常年流行。
诊断取疾病早期阶段的仔猪肠黏膜作涂片或冰冻切片,通过荧光抗体或ELISA可快速检出病毒。病毒分离猪甲状腺原代细胞,猪甲状腺原代细胞株PD5或睾丸细胞,产生CPE再进一步用免疫学方法进行鉴定。采集发病期及康复期双份血清样品作中和试验或ELISA检测抗体,具有流行病学价值。
预防与控制用弱毒苗并不太有效,用强毒株接种怀孕母猪可使仔猪通过母源抗体获得最佳保护。此外应改善卫生条件,加强管理。
禽传染性支气管炎病毒(AIBV)
1973年在美国最先确定病原,目前已在几乎世界各国发现,并且是鸡的最重要的病毒之一。本病毒是冠状病毒科的原型,由于基因组大而易于发生突变,产生许多抗原性及致病性的变异株。用中和实验可分为8~10个血清型。
病毒主要感染鸡,此外对鸽,珍珠鸡有致病性。临床表现取决于鸡的日龄,感染的途径,鸡的免疫状况以病毒的毒株。可急性爆发,1~4周龄小鸡最易感,表现为气喘,咳嗽及呼吸抑制,并可突然死亡。青年鸡的感染率通常为25%~30%,高者可达75%。弱毒株感染几乎无临床症状,但导致生长迟缓成为侏儒。产蛋鸡影响显著,产蛋量下降或停止,或产异形蛋。几年来还出现以肾、肠或腺胃病变为主的致病型。嗜肾脏的毒株多见于澳大利亚,目前已在全世界发现。
致病机理病毒通过气雾及摄入污染粪便的食物而在鸡群中迅速传播。在环境中的病毒可存活数天,在低温环境下,则可存活数周。鸡群中往往存在持续感染的带毒者。
病毒首先在呼吸道纤毛上皮细胞或肠道复制,可达很高滴度。再感染1~2d后,出现病毒血症,将病毒散布到很多器官,最终导致生殖系统及肾脏的严重损伤。上呼吸道的原发感染可能比下呼吸道的原发感染致病程度轻。在感染10天后很难分离到病毒,在个别情况下病毒可持续存在50d,肾及腔上囊等多种器官可分离到病毒。某些毒株对未成熟的输卵管可产生永久性的结构损伤。感染诱导IgM、IgG、IgA抗体的产生。免疫的蛋鸡在产蛋前5 d卵从血液中获得IgG抗体。当卵通过输卵管时,被白蛋白包裹,并获得进入羊水的IgG 及IgA,在胚胎发育的最后三分之一的阶段,IgG从卵黄进入鸡胚的循环系统,在出壳时血清的IgG抗体水平与母鸡相近。IgG代谢的半衰期约3 d,可持续3~4周。抗体的存在可抑制病毒的复制。
诊断早期诊断可取器官组织切片作免疫荧光染色。分离病毒可取病料匀浆上清接种鸡胚尿囊腔,绒尿囊血管肿胀,鸡胚卷缩并矮小化。病毒的进一步鉴定通常可用免疫荧光、凝胶扩散免疫电镜。目前RT-PCR或cDNA探针也已使用。
预防与控制建立无病鸡群是根本性的预防措施,国外大多养鸡户从批准的种禽场获得1日龄的雏鸡隔离饲养。弱毒苗被广泛地应用。疫苗来自无毒力的分离株,或者通过在鸡胚传代致弱。免疫途径包括饮水、喷雾或点眼。通常在7-10日龄时接种疫苗,4周龄时再次免疫。小于7日龄的雏鸡免疫多数不成功,因为此时有母体的干扰。由于AIBV不断出现新的突变株,免疫效果是个问题。
猪呼吸与繁殖综合征病毒
(Porcine respiratory and reproductive syndrome virus,PRRSV)
目前病毒发现于许多国家的家猪及野猪,引致可观的经济损失。感染猪表现为厌食、发热、耳发绀(因此曾称为蓝耳病)、流涕等。母猪在怀孕110天左右流产,可见早产、死产、木乃伊胎,不死的仔猪十分衰弱,呼吸困难,在出生一周内半数死亡。成年猪也可有某些类似症状。
病毒的来源是疑问,基因分析表明本病毒与LDV的关系最为相近,推测是由后者跨越宿主适应的结果。该病毒确认有两个基因型,欧洲型又名Lelystad病毒,是PRRSV的代表种;美洲型又名VR2332病毒,现倾向于它独立一种。二者遗传学的差异可反映目前传染模式的不同。
致病机理感染猪在若干星期内抗体存在的同时出现病毒血症,已证实抗体可增强病毒感染,亚中和滴度的IgG有助于发病。病毒可穿过胎盘感染猪崽,导致期待出血性病脐带出血性病变,组织学检查可见坏死性脐带动脉炎。母猪则为子宫内膜炎及子宫肌炎。病毒感染单核细胞和巨噬细胞,造成免疫抑制。病毒在猪群中传播极快,在2—3个月内一个猪群的95%以上的猪均变为血清学阳性。许多国家的猪群均检出高滴度的抗体。低温有利于病毒存活,因此在冬季易于流行传播。病毒可经接触、气雾及精液传递。外观健康猪持续感染成为传染源,超过5个月还能从其咽喉部分离到病毒。
诊断在流产猪崽中的病毒很快失活,应尽可能迅速采样。分离病毒可采肝脏,病毒培养较困难,仅在猪肺巨噬细胞、非洲绿猴肾细胞系MA-104及Marc-145细胞生长。可用中和试验进行诊断,加入适量豚鼠补体可提高实验的敏感性。PCR和ELISA等亦用于诊断。预防与控制目前多采用基因缺失或灭活苗进行免疫接种。对种猪应加强检疫,建立无病猪场是根本性的措施。
第九节 微RNA病毒科(Picornaviridae)
本科有230多种成员,仅次于布尼病毒科。有许多重要的病毒,如1897年Loeffler与Feosch发现的口蹄疫病毒,既是最早发现的人和动物的病毒,又是目前研究最为深入的动物病毒之一,受到普遍关注,用X衍射结晶成像技术已在原子水平测定了该病毒的结构。
分类本科分为6个属:口蹄疫病毒属(Aphthovirus)、肠病毒属(Enterovirus)、心病毒属(Cardiovirus)、鼻病毒属(Rhinovirus)、肝病毒属(Hepatovirus)及副肠孤病毒属Paraechovirus)。
口蹄疫病毒(Foot-mouth disease viruses,FMDV)
口蹄疫是全球性最重要的动物健康问题之一,世界大部分地区时有发生,常在牛群及猪群大范围流行。除马以外,羊及多种偶蹄动物都易感。此病的致死率很低,但是感染率很高。近年来发现,某些猪群流行时,与之密切接触的牛却不发病。人类偶能感染,多发生于患畜密切接触的或实验室工作人员,多为亚临床感染,也可发热、食欲差及口、手、脚产生水泡。
口蹄疫病毒有7个血清型,分别命名为O、A、C、SAT1、SAT2、SAT3及亚洲1型,每个型又可进一步划分亚型。由于不断发生抗原漂移,因此并不能严格区分亚型。
致病机理病畜口、鼻、蹄等部位出现水泡为主要症状,且可能跛行。不同动物的症状稍有不同,怀孕母牛可能流产,而后导致繁殖力降低。猪则以跛蹄为最主要的症状。山羊和绵羊的症状通常比牛温和。
反刍类动物感染的主要途径是通过吸入感染,但也可通过采食或接触污染物感染。病毒经呼吸道感染时,最初在咽复制,而后传播到其他组织。在临床疾病出现前的24h,患畜排出病毒,奶中也带有大量病毒,并持续数天。感染猪喷出的飞沫中有大量的病毒。
病毒可长距离经气雾传播,依赖于风向及风速,特别是低温度及高湿度、阴暗的天气。在1967-1968年英国的口蹄疫流行就是因为长距离的气雾传播。1981年用计算机模拟了病毒从法国穿越英吉利海峡到达英国的可能性。
病毒可在某些康复动物的咽部长时间存在。牛在感染后长达两年,绵羊可达6个月。猪未发现病毒的持续感染。野生动物如非洲的水牛甚至携带不止一种SAT亚型。病毒在反刍兽产生持续感染的机制仍不清楚。
康复与抗体的产生相关。早期IgM抗体既能中和同型病毒,也可以抗异型病毒。康复期产生的IgG是型特异性的或是亚型特异性的。细胞免疫的作用与其他微RNA病毒感染一样,一般认为意义不大。
康复牛对同型病毒感染的免疫力可维持1年或稍长。
诊断口蹄疫几乎在世界各国都被列为必须申报的疾病,诊断只能在指定的实验室进行,送检样品包括水泡液、剥落的水泡、抗凝血或血清等。死亡动物则可采淋巴结、扁桃体及心。样品应冰冻保存,或置于pH7.6的甘油缓冲液中。
有多种检测方法。OIE推荐使用商品化及标准化的ELISA试剂盒用于诊断,如果水泡液或组织含有足够量的抗原,数小时之内就可获得结果。
如果样品中病毒的滴度较低,可用BHK-21细胞培养分离病毒。分离的病毒通过ELISA或中和试验加以鉴定。
过去认为可以通过检测VIA(病毒相关抗原)的抗体区分野毒感染与疫苗接种。现在知道,VIA实际上是病毒聚合酶(3D蛋白),疫苗中也有,检测3D抗体并不能区分感染与免疫,取而代之的是检测2C抗体,2C是疫苗中没有的非结构蛋白,免疫动物2C抗体阴性,感染动物则为阳性。
预防与控制由于病毒高度的传染力,控制措施必须非常周全和严格。无病地区严禁从疫区调运牲畜。一旦发病,应立即封锁现场,焚毁或深埋病畜。疫区周边的畜群应接种疫苗,建立免疫防护带。弱度疫苗可能散毒,并对其他动物不安全,例如用于牛的弱毒疫苗误给猪接种时,可使猪发病。推荐使用浓缩的灭活疫苗。口蹄疫病毒的基因工程疫苗研究虽早,但迄今仍未能取代常规疫苗。
猪水泡病毒病(Swine vesicular disease virus,SVDV)
1966年在意大利最先发现。症状与口蹄疫相似,发热、蹄冠部水泡,10%病猪的嘴、唇、舌出现水泡。偶有脑脊髓炎。家畜中仅猪感染发病。人偶可感染,发生类流感。血清学检测及RNA杂交均证实该病毒与人柯赛奇病毒B5近似。
致病机理病毒通过皮肤伤口感染,也可经消化道感染,但需较高滴度的病毒。病猪从粪中大量排毒,但未发现持续感染及无症状的潜伏感染猪。康复猪产生的抗体有保护力。由于病毒对低pH及温度变化有抵抗力,因此带毒猪肉及其制品往往成为传染源。病毒在低pH及4℃能存活160d,滴度并不下降。在污染的猪场土壤中生活的蚯蚓的体表及肠管中可分离到病毒。
诊断与口蹄疫等要注意鉴别诊断。ELISA用于检测水泡或水泡皮中的病毒抗原,4-24h可获结果。也可用PCR法作快速鉴别诊断。病毒在猪肾细胞生长良好,早则6h就可产生CPE。也可用乳鼠脑内接种分离病毒,乳鼠感染后麻痹并死亡。
预防与控制属于必须申报的疫病,控制措施可参照对付口蹄疫病毒的方法。
第十节 黄病毒科(Flaviviridae)
本科有若干重要的动物病毒,如猪瘟病毒、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)等以及重要的人畜共患病毒如日本脑炎病毒等。早在1900年发现的人的黄热病是由黄热病病毒所致,本科因此病毒而得名。
分类本科有3属:黄病毒属(Flavivirus)、瘟病毒属(Pestivirus)及丙肝病毒属(Hepacivirus)。黄病毒属成员多达69种以上,有的是人畜共患病原。按其基因组的相似性及中和表位的分布,可分为8个复合群,如蚊媒脑炎复合群、蜱媒炎复合群等尚有一些成员未能分群。绝大多数的生活史包括昆虫-脊椎动物-昆虫的循环。
瘟病毒属包括猪瘟病毒、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)及边地病病毒等,这三个成员均为重要的兽医学研究对象。基因测序显示三者关系密切,尽管自然感染有明显的宿主特异性,实验感染可将猪瘟病毒感染牛,也可将BVDV感染猪、绵羊、及其他反刍兽。最近发现BVDV的变异株引致成年牛严重的血小板减小及出血综合征,与猪瘟病毒有相似的致病特点。
丙肝病毒属目前仅有人的丙型肝炎病毒(HCV)与人庚型肝炎病毒(HCV)。HCV在1989年发现,不能适应于细胞培养,可通过分子生物学手段进行诊断。
主要特性 病毒颗粒球状,直径50nm,有一层结合牢固的类脂囊膜及不明显的膜粒。核衣壳可能为20面体对称。基因组为单分子线正股单股RNA,大小10.6~10.9(黄病毒属)、12.5(瘟病毒属)或9.5(丙肝病毒属)kb。其5’端有帽,3’端为发夹样环。RNA有传染性。某些病毒已完成全基因组测序。
病毒基因组仅含一个开放阅读框,编码产物经裂解和加工形成约10个蛋白,由5’端末端编码,而3’端编码非结构蛋白。结构蛋白有核衣壳蛋白C、由糖蛋白前体prM裂解形成的跨膜蛋白M、主要的膜粒糖蛋白E(瘟病毒为E1及E2)。非结构蛋白有RNA依赖的RNA聚合酶NS5及NS3,后者作为解旋酶及蛋白酶以及RNA聚合酶复合物的一部分,裂解聚合蛋白的大部分,剩余的由宿主蛋白酶完成。病毒在内质网的贮泡内成熟,不出芽,通过胞吐或细胞裂解释放。
黄病毒的成员可在许多肾细胞系如Vero、BHK-21细胞等增殖,并产生明显的CPE。有的还可在有Fc受体的巨噬细胞或其细胞系增殖,并能提高病毒产量,即所谓抗体依赖的增强作用(antibody-dependentenhancement)。在蚊子细胞如C6/36、AP61也可增殖,但无CPE。病毒可感染并致死新生小鼠,因此常用它来分离本病毒属的成员。
瘟病毒属的成员在原始宿主的原代或传代细胞上增殖良好,如BVDV可用牛胚成纤维细胞或肾细胞、猪瘟病毒可用猪淋巴细胞或肾细胞培养。BVDV往往不产生CPE,猪瘟病毒均不产生CPE,需要用其他手段检测病毒。
病毒在外环境中不太稳定,热、普通消毒剂极易使之灭活。但是在猪肉制品内的猪瘟病毒可存活数月至数年之久。
猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)
美国称为Hog cholera virus,是世界范围内最重要的猪病病毒。亚洲、非洲、中南美洲仍然不断发生猪瘟,美、加、澳及欧洲若干国家已消灭,但在欧洲某些国家近10年来仍常有再次发病的报道。
典型的猪瘟为急性感染,伴有高热、厌食、萎顿及结膜炎。潜伏期2~4d。病猪白细胞严重减少,低于任何其他猪病的水平。仔猪可无症状而死亡,成年猪往往因细菌继发感染在1周内死亡。死亡率可高达100%。
亚急性型及慢性型的潜伏期及病程均延长,其病毒毒力减弱,此种毒株感染怀孕母猪导致死胎、流产、木乃伊胎或死产,所产仔猪不死者产生免疫耐受性,表现为颤抖、矮小并终身排毒,多在数月内死亡。
致病机理病毒的最主要的入侵途径是通过采食,扁桃体是最先定居的器官,而后则在皮细胞、淋巴器官及骨髓增殖,导致出血症及白血细胞与血小板减少。脾梗塞是特征性病变,常可见脑炎。肠黏膜的坏死性溃疡可见于亚急性或慢性病例。病死的慢性病猪最显著的病变是胸腺、脾及淋巴结生发中心完全萎缩健康猪对病毒可迅速产生坚强的免疫力。
病猪或无症状的持续感染家猪以及野猪是直接接触的传染源。此外各种用具如车辆、猪场人员的鞋等也可间接接触传染。
诊断应在国家认可的实验室进行。病料可取胰、淋巴结、扁桃体、脾及血液。用荧光抗体法、免疫组化法或抗原捕捉ELISA法可快速检出组织中的病毒抗原。用细胞培养可分离病毒,但由于不产生CPE,需用免疫学方法进一步检出病毒。
预防与控制餐厅与食堂或屠宰场的废弃泔水等应加热后处理后喂猪,以杀死可能存在的猪瘟病毒。冻肉及猪肉制品中的病毒可存活数年,运输检疫应予注意。
我国的猪瘟兔化弱毒疫苗是国际公认的有效疫苗,得到广泛使用。一些发达国家消灭猪瘟采取的措施是“检测加屠宰”,即检出阳性的猪全群扑杀,费用高昂,但十分成功,其先决条件为:第一,猪瘟病毒仅限于家猪传播,野猪尚不是问题。某些欧洲国家由于野猪普遍感染,已成为家猪传染源,因此此法难以奏效。第二,通过有效的疫苗接种,将需淘汰的猪降至最低数量,以减少经济损失。第三,需有适当的诊断技术对猪群进行监测。第四,应尽可能消除持续感染猪不断排毒的危险性。第五,消灭猪瘟的政府部门及各级人员必须高度负责。
第十一节 朊病毒(Prion)
朊病毒(Prion)是动物与人传染性海绵状脑病(transmissible spongiform encephalopathy,TSE)的病原,实际上不是传统意义上的病毒。它没有核酸,是有传染性的蛋白质颗粒,因此有建议将它译为“朊粒”。早在15世纪发现的绵羊的痒病就是由朊病毒所致,1986年在英国发现的“疯牛病”(牛海绵状脑病),严重打击了养牛业,并危及人类健康,震惊全世界,至今余波未平,其病原也是朊病毒。美国科学家Prusiner获1997年诺贝尔医学奖,就是为了表彰其在研究朊病毒的性质及其所致的TSE的致病机理所取得的突破性进展。
朊病毒的特性
朊病毒是细胞正常蛋白经变构后而获得致病性。这种正常的细胞蛋白名为Prpc。大多数哺乳动物的基因组均编码,并在许多组织尤其是神经元及淋巴内皮细胞中表达。
Prpc与 PrpscPrp是朊病毒蛋白(prion protein)的缩写。Prpc是正常细胞的一种糖蛋白,分子量27000~30000,称为Prp27~30。Prp27~30是Prp33~35蛋白酶K不完全消化的产物。
Prpc的同源异构体称为Prpsc,在同一宿主二者的氨基酸序列相同,但是Prpsc的构象改变,由以α螺旋为主变为以β折叠为主。已筛选到区分二者的单克隆抗体,人和不同动物的Prpsc具有单克隆抗体识别共同的表位。
Prpsc抵抗内切酶的消化,后者导致其凝聚,形成直径约4~6的螺旋形杆状纤维,即所谓痒病相关纤维(scrapie associated fibrils,SAF)SAF在脑组织内形成神经元空斑(neuronal plaque),即Prp斑,引致海绵状损害及丧失神经元功能。
许多足以杀灭病毒及其他微生物的化学药物或环境及物理因素(紫外线或γ射线)对Prpsc无效。
生物学特性朊病毒在仓鼠、小鼠脑内增殖时间为5.2d,在人和动物的潜伏期长达数月至数十年。感染引致脑组织空泡变性、淀粉样蛋白斑块、神经胶质细胞增生等,不引起炎性反应。无包涵体,不诱导干扰素,不破坏宿主B细胞和T细胞的免疫功能,不引起宿主的免疫反应。
将绵羊、牛或人的朊病毒在小鼠或仓鼠接种传代,其受体动物Prpsc氨基酸序列与受体动物的Prosc的相同,而不是与供体动物的相同。在某个宿主甚至可产生Prp基因的不同变异,每个变异株具有不同的病变、潜伏期及死亡率。例如新型克雅氏病有别于其它型的克雅氏病,但是从接种的牛、小鼠、猫及猕猴分离的朊病毒相似.
蛋白结构原始Prp所含氨基酸数全长为253个(人)~257个(水貂),最初起始的22个氨基酸(绵羊、牛、水貂为24个氨基酸为典型信号肽,它引导Prp通过内质网膜,最后被切去而产生成熟的Prp N端Lys-Lys-Arg。Prp含3组不同的短肽重复,前两组为6肽和8肽(或9肽)重复,在人分别重复2次和5次.各种动物PrP的这些重复序列很少变异。第3组是2个肽的串联重复。在147`163位氨基酸处有一芳烃回文序列基元,它与串联重复部分重合。此外,Prp还有两个疏水区(密码子111~134和231~253)及其它结构。
Prp基因结构及其编码蛋白的序列高度保守。人、仓鼠、小鼠、绵羊、牛、水貂之间PrP的同源性均高于80%。已测定的25种非人灵长类动物和人PrP序列的同源性为92.9%~99.6%。
Prpc的二、三结构尚未完全阐明。分子模型研究预测Prpc是含4个二级结构区的4个螺旋束(H1~H4)蛋白。Prpsc的形成涉及N端螺旋(H1和H2)重折叠为β片层。PrPc转变为PrPsc的主要构象改变发生于残基90~112之间。值得注意的是,Prp的所有点突变均发生于各假定二级结构区或其附近,提示是因为点突变使Prp 结构失衡。
朊病毒的分类
与一般的病毒分类不同,朊病毒目前按照其宿主、分子及生物学特性分类。动物源及人源朊病毒经接种均可传染其它动物,如仓鼠、大鼠、雪貂、貂、绵羊、猪、牛、猴及黑猩猩,并可再现各种毒株的差异,只是潜伏期可能比原先的天然宿主缩短或延长。但有的经盲传也不发病。
动物实验根据某些生物学特性可区分痒病朊病毒的毒株。以痒病组织脑内接种纯系小鼠,记录其潜伏期与死亡率、脑组织的海绵样病灶及Prp斑,有时还可用ID50脑传染性的滴度,1个ID50约含104~105Prp分子。经仓鼠传代的实验株在脑内滴度可高达1011ID50/g。上述指标可用来分析朊病毒的“纯度”。
生化分析用生物化学分析手段可区分朊病毒的来源。将人可雅氏病脑组织样本用蛋白酶K处理后作免疫转印,可发现4种不同印迹,3种分别代表遗传的、散发的、医源的可雅氏病朊病毒,第4种代表新型可雅氏病、牛及猫海绵状脑病的朊病毒。
朊病毒的复制
复制机理Prpsc经水平传递,也许还经垂直传递。Prpsc作为模板,像结晶的种晶一样,使正常编码的Prpc分子折迭聚合,形成Prpc—Prpsc二聚体,进而变为Prpsc分子,这一过程需要名为X蛋白的另一种分子参与。新产生的Prpsc可催化愈来愈多的Prpc分子变为Prpsc,在神经元等靶细胞内的大量Prpsc聚合,形成SAF,变为可见的空斑。
基因调控用基因敲除技术培育的转基因小鼠缺乏PrPc基因,在接种痒病朊病毒蛋白不发病。如将正常脑组织块移植到此种转基因小鼠的脑内,接种后仅移植的正常部位发生病变。将模拟人家族性海绵状脑病的变异Prp基因导入小鼠,即使不接种外源朊病毒,此种转基因小鼠也发生典型的神经元退行性疾病。将小鼠的Prpc基因敲除,以人Prpc基因取而代之,接种牛海绵状脑病朊病毒时,小鼠在500d 左右发生神经性疾病,并产生病变,这一发现揭示了人的新型可雅氏病与牛海绵状脑病的关系。
新近建立了研究朊病毒的酵母模型。模型之一是PSI+正常sup35蛋白,后者与正常蛋白质的合成有关。PSI+株的sup35蛋白功能异常,尽管基因正常,致使蛋白质错误折叠,这一过程起始于最初错误折叠的蛋白质,通过分子伴侣使之扩大,具有传染性质,与哺乳动物的朊病毒病相似。
牛海绵状脑病
(Bovinespongiformencephalopathy,BSE)
牛海绵状脑病1986年在英国发现,俗称“疯牛病”,往往突然发作,表现为颤抖、感觉过敏、体位异常、后肢供济失调、有攻击行为甚至狂暴,产奶减少,体重下降。病程2~3周,长者可达1年,最终死亡。感染牛多为3~5岁,22月龄即有发病记载。
致病机理病变仅见于脑、脑灰质出现神经元空泡化、神经元变性并丧失,星状胶质细胞肥大及增生。无炎症反应,无免疫应答。
有证据表明,牛海绵状脑病朊病毒无宿主特异性,也可使其他反刍兽及猫发病。通过口服或脑内接种,可将其在绵羊、山羊、貂、绒猴、鼠猴、食蟹猴、小鼠及仓鼠传代。在牛可垂直传递。现在认为,人类的新型可雅氏病与食用污染朊病毒的牛肉有关,因此受到高度重视。
诊断根据临床症状、遗传背景及可疑病牛的脑组织的组织病理学检查可作出诊断。常规检查应取最易感染的部位如中脑、脑干及颈部脊髓作切片,然后用抗PrP 抗体作组化染色,或用脑组织提取液或脑脊液与抗体作免疫转印。在脑组织中检出PrP 斑或在脑脊液中检出PrP 蛋白即可确诊。有些新方法正在研究,例如用ELISA 方法检测海绵状脑病的人及动物的脑脊液中的某种蛋白。
预防与控制用污染朊病毒的肉骨粉作饲料喂牛是导致BSE的病因。自2000年起,欧盟国家已全面禁止使用,并对30月龄以上的牛全面检查,发现病牛的牛群全部淘汰,加以焚毁。不能焚烧的物品及检验后的病料,建议用高压蒸汽136℃处理2h,或用5.25%次氯酸钠浸泡。
已有80多例猫以及若干其它动物园动物由于食用类似的肉骨饲料患海绵状脑病,因此美国等国规定对从英国引进的上述动物进行监测。国际兽疫局制定的《国际动物卫生法典》规定,对所有临床症状与BSE相符的牛作强制性的申报与检查,并要求严格管理肉骨粉、动物胚胎等的进出口。控制此病除坚决淘汰病牛以外,目前并无其它良策。
中国畜牧人网站微信公众号

评分

参与人数 1论坛币 +19 收起 理由
晴朗心空 + 19 【新手基金】

查看全部评分

版权声明:本文内容来源互联网,仅供畜牧人网友学习,文章及图片版权归原作者所有,如果有侵犯到您的权利,请及时联系我们删除(010-82893169-805)。
发表于 2008-12-15 10:29:40 | 显示全部楼层
:huahua: :huahua:
发表于 2009-1-3 15:50:46 | 显示全部楼层
介绍太全面了,收藏学习拉!
发表于 2009-1-27 12:52:22 | 显示全部楼层
不错啊,这样的基础知识应该多复习
发表于 2009-1-28 16:33:35 | 显示全部楼层
啥也不说了只有感谢了。
发表于 2009-2-2 11:03:54 | 显示全部楼层
相当的棒!!!!
发表于 2009-4-14 15:08:48 | 显示全部楼层
呵呵 看起来有点乱 不过还是收藏了!
发表于 2011-2-9 20:08:15 | 显示全部楼层
谢谢楼主
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

发布主题 快速回复 返回列表 联系我们

关于社区|广告合作|联系我们|帮助中心|小黑屋|手机版| 京公网安备 11010802025824号

北京宏牧伟业网络科技有限公司 版权所有(京ICP备11016518号-1

Powered by Discuz! X3.5  © 2001-2021 Comsenz Inc. GMT+8, 2024-12-23 00:11, 技术支持:温州诸葛云网络科技有限公司