張自軍 李書光
摘? 要:我國是水禽養殖量及相關產品消費的第一大國。鴨疫里默氏桿菌是水禽的一種重要細菌性病原,主要導致10~50日齡的雛鴨發病,給水禽的健康養殖帶來了較大的經濟損失。本文針對該病原的流行病學、病原學、耐藥性及當前的疫苗研究工作進行了概述,期望對鴨疫里默氏桿菌的科學用藥、新型疫苗研發和疾病的綜合防控提供一定的理論基礎。
關鍵詞:鴨疫里默氏桿菌;流行病學;耐藥性;疫苗研究
中圖分類號:S858.32? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1673-1085(2021)4-0045-04
鴨漿膜炎的病原是鴨疫里默氏桿菌(Riemerella anatipestifer,RA),2~8周齡的雛鴨感染后呈急性或慢性經過,其中14~21日齡的雛鴨最易感;同時該病原也能夠導致鵝、火雞和其他禽類發病。雛鴨感染后常因無有效的治療方案,造成大量的死亡,即使耐過,雛鴨也會造成生長緩慢,飼料報酬率低,是水禽養殖行業重大經濟損失的主要原因之一,嚴重影響了養鴨業的經濟效益[1]。
鴨疫里默氏桿菌極易產生耐藥性,除自身的固有耐藥外,臨床上大量抗菌藥物的使用都加劇了耐藥菌株的產生。鴨疫里默氏桿菌血清型共有20多種,在全國各地分布廣泛,現有的商品化滅活疫苗,無法提供不同血清型菌株的交叉保護;Jiechi Zou等[2]使用同源重組方法缺失M949_1603基因(O抗原合成相關)構建的鴨疫里默氏桿菌菌株,毒力下降約50倍,制備的滅活疫苗能夠對多個血清型的野毒株起到交叉保護作用,證實不同血清型間存在共同抗原蛋白。近年發展起來的新型反向疫苗學技術從病原的全基因組入手,使用計算機分析全基因組的開放閱讀框,并進行蛋白的定位預測,分析定位表面蛋白的開放閱讀框及細菌毒力相關的閱讀框,對篩選的目標開放閱讀框進行高通量表達和純化,并測試其抗原性,有針對性地進行篩選,能夠克服傳統疫苗學方法不能解決的問題,為疫苗抗原的篩選提供了技術支持,極大提高了疫苗研制效率[3]。
1? 流行病學
鴨疫里默氏桿菌是引起雛鴨、鵝、火雞和其它禽類感染全身性漿膜炎的病原體,屬于黃桿菌科[4]。鴨疫里默氏桿菌通過傷口或者其他途徑進入鴨體內繁殖,并隨著血液循環到達全身器官,在體內各器官包括鴨腦部引起炎癥,出現典型的氣囊炎、包心包肝癥狀和腦膜炎癥狀。鴨漿膜炎的發生沒有明顯的季節性,通風不暢、育雛密度過大、營養不均衡和其他的應激因素都可能是本病發生的誘因。鴨疫里默氏桿菌對環境具有一定的耐受性,可伴隨塵土、飼料、飲水等因素接觸易感雛鴨,發病鴨成為新的傳染源后,大量病原的存在會導致該病原的高感染率和死亡率。國內自1975年在廣州地區首次發現,其后福建、北京、四川、江蘇、湖北、廣西、山東、河南、河北等地區陸續報道該病的發生,成為影響我國養鴨業健康發展的重要細菌性疾病。
2? 病原學
鴨疫里默氏桿菌是一種革蘭氏陰性菌,短桿狀、近球形,偶見個別長絲狀,有莢膜、無鞭毛,菌體大小約0.4 μm×1.5 μm[5]。該菌生長對培養基要求較高,建議使用加血清的胰酶大豆瓊脂(TSA)進行培養,在血液瓊脂、巧克力瓊脂也能生長,大部分病原初次分離需要在蠟燭罐或者二氧化碳培養箱中進行,培養24 h或者時間更長一些,能夠觀察到透明、圓形、邊緣光滑整齊,直徑在1 mm以下的小菌落,該菌落具有藍綠光芒。鴨疫里默氏桿菌血清型在全國各地分布廣泛,同一養殖場同批鴨苗中也會存在多種血清型,這主要是由于鴨疫里默氏桿菌眾多血清型所導致的。目前已知有25種鴨疫里默氏桿菌血清型,國際上報道的血清型為1~21型,我國學者程安春[6]報道的22~25型為國內新發血清型[7]。1987年高福等[8]對臨床分離的鴨疫里默氏桿菌進行分型檢測,所有菌株均為1型鴨疫里默氏桿菌。1997年張大丙等[9]發現鴨疫里默氏桿菌血清2、6、10、11、13、14及未知的血清型,其后汪銘書等[10-12]鑒定到3、4、5、8型,隨后張大丙等[13, 14]又鑒定了鴨疫里默氏桿菌血清7和15型,蘇文良等[15]分離鑒定了血清9型鴨疫里默氏桿菌。目前,在我國分離到的所有鴨疫里默氏桿菌中,優勢血清型為1、2、10型。
3? 耐藥性
鴨疫里默氏桿菌極易產生耐藥性,且菌體自身還存在著固有耐藥,外加臨床上大量抗菌藥物的使用都加劇了鴨疫里默氏桿菌對于抗生素的耐藥性[16]。治療鴨疫里默氏桿菌病的常用藥物包括抗菌素、抗菌中藥[17];其中抗菌素包括氟苯尼考、卡那霉素、恩諾沙星、慶大霉素、硫酸鏈霉素等[18];抗菌中藥常用的是大黃、黃連、板藍根、蒲公英、石榴皮等。生產一線中,鴨疫里默氏桿菌的耐藥譜常常非常廣,達到20種藥物,常常無藥可用[19];使用PCR方法擴增貴州臨床分離株中的6種抗藥基因,與藥敏試驗表型結果耐藥性在80%以上相符[20]。抗菌中藥的預防效果不錯,但是停藥后仍然會出現復發的情況,而且使用成本高。隨著社會對食品安全的要求越來越高、國家無抗養殖政策的推進等因素,疫苗免疫在鴨疫里默氏桿菌病的防治過程中發揮的作用越來越重要[21]。
4? 疫苗研究
預防鴨疫里默氏桿菌最有效的方法是定期進行免疫接種,通過提高鴨群自身的免疫功能,達到科學預防漿膜炎的發生[22]。種鴨免疫疫苗后,一是提高母源抗體滴度延長對雛鴨的保護期;二是種鴨免疫后減少自身帶菌量,降低垂直傳播的概率。雛鴨免疫疫苗后,激發自身的主動免疫系統,配合保健藥物,能夠有效降低在應激等條件下激發的漿膜炎癥狀和死亡率。目前,商品化的鴨疫里默氏桿菌疫苗有滅活苗和弱毒活疫苗,在漿膜炎的防控中發揮了較大的作用;但是由于該病原的血清型較多,存在疫苗株和區域流行株不一致的情況時,疫苗免疫效果不好。其中滅活疫苗的優勢在于不散毒、安全性好,且便于儲存和運輸[23];滅活疫苗的劣勢在于無法將內源性保護蛋白遞呈給免疫系統,無法激發有效的細胞毒性T細胞反應,同時滅活疫苗需要多次免疫強化,增加了一定的勞動量。在活疫苗研究方面,國外研究學者在環境中篩選到了鴨疫里默氏桿菌1、2、5型自然弱毒株,制備成三價活疫苗,通過飲水或者氣霧免疫鴨群后能夠起到較好的保護效果,飼料中添加的金霉素或磺胺二甲氧嘧啶也不會影響疫苗的效果[24]。稅蕓和王小蘭[25-27]分別構建鐵離子代謝和PncA基因缺失弱毒疫苗株,毒力分別下降了約1萬倍和49萬倍,并對自身血清型強毒株起到了良好的保護效果。與油乳劑滅活苗相比,活疫苗的應用,能夠有效激發粘膜免疫、體液免疫和細胞免疫,配合有效的佐劑,能夠對鴨群提供全面的保護;同時,活疫苗通過氣霧或者飲水免疫方式,能夠節約勞動力,減少動物應激,提高生長速度和胴體品質。活疫苗較之滅活苗有諸多的優勢,但是存在散毒和潛在感染的風險。基因工程亞單位疫苗,是通過人工的方式表達具有免疫原性的蛋白抗原[28],該疫苗可以降低鴨疫里默氏桿菌免疫后的副反應問題;另一方面通過篩選不同血清型的內在共有抗原制備疫苗,為不同血清型的病原提供交叉保護。針對莢膜抗原、外膜蛋白開展了較多的研究,部分研究取得了理想的保護效果[29-31];余波等[32]針對外膜蛋白ompA開展真核表達載體的構建及免疫原性研究,對雛鴨的保護率達到了100%;帕提古麗等[33]也開展了外膜脂蛋白RIEAN110的原核表達和免疫原性研究,證實其具有良好的免疫原性;蘇敬良[34]和呂敏娜[35]分別開展了莢膜抗原的提取和免疫原性研究,對同血清型病原的攻毒保護率均達到了80%。
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