常見傳染性疾病對奶牛繁殖性能的影響及其研究進展

胡智輝，谷栗琨，魏玉東，韓 燕，王 歡，朱 妮，郝海生，趙善江，朱化彬*

1 中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，北京 100193

2 河北省畜牧總站，河北石家莊 050035

0 引言

隨著規?；?、現代化奶牛場疫苗免疫的廣泛應用，我國奶牛養殖業中主要傳染病得到有效控制和凈化。然而，部分傳染病如布氏桿菌病、結核病和傳染性牛鼻氣管炎等在我國許多牛場仍持續發生[1～3]。牧場常見傳染病包括口蹄疫和藍舌病等我國規定的一類傳染病，布氏桿菌病和結核病等二類傳染病，以及病毒性腹瀉病和流行熱等三類傳染病等；加之部分傳染病如布氏桿菌病等為人畜共患病，因此，在奶牛養殖過程中須加強對傳染性疾病的重點防控和凈化。

傳染性疾病不僅影響奶牛機體發育及泌乳表現，還影響奶牛繁殖性能，以至牛群治療后仍較長時間繁殖力下降，給奶牛養殖業造成巨大經濟損失。本文綜述布氏桿菌病、傳染性鼻氣管炎等牧場常見傳染性疾病對奶牛繁殖性能的影響及其最新研究進展，為提高我國奶牛繁殖效率和經濟效益提供參考。

1 奶牛傳染病的特點

實際生產中，奶牛傳染性疾病種類較多，并呈現發病率高、接觸度高、病毒抗原多樣且容易變異等特點。當前牧場常見的傳染性疾病主要有牛布氏桿菌病、病毒性腹瀉病、傳染性鼻氣管炎和傳染性乳房炎等，上述疾病在全球范圍內廣泛分布。盡管各國受疾病影響的程度不同，但由病毒引起的傳染性疾病往往具有傳播迅速、傳播途徑多樣、流行面廣泛、發病率和死亡率高等特點，對養殖業造成巨大威脅。因此，有必要加強對這些疾病的防控措施，以保護奶牛的健康和養殖業的發展。

2 奶牛常見傳染病

2.1 布氏桿菌病

布氏桿菌病是一種由布氏桿菌（Brucella）引起的人畜共患傳染病[4，5]。布魯氏菌屬革蘭氏陰性、非孢子形成、非運動性的兼性厭氧菌，能夠在宿主中建立長期感染[6]，主要影響生殖系統，導致自然宿主流產和不育[7]。根據病原性和生化特性，牛種布氏桿菌可分為9 個亞型，均可引起患病家畜出現菌血癥和流產[8，9]。布氏桿菌病主要的臨床癥狀包括流產、不育、死胎，以及公牛的附睪炎[10]。根據宿主特異性，布魯氏菌又可分為10 種：羊布魯氏菌（自然宿主：山羊和綿羊）、流產布魯氏菌（自然宿主：牛）、豬布魯氏菌（自然宿主：豬）、犬布魯氏菌（自然宿主：狗）、綿羊布魯氏菌（自然宿主：綿羊）、新托馬斯布魯氏菌（自然宿主：荒漠鼠）、鯨類布魯氏菌（自然宿主：鯨類）、羽足類布魯氏菌（自然宿主：海豹）、微小布魯氏菌（自然宿主：田鼠）和伊諾皮納塔布魯氏菌（自然宿主：未知）。

2.2 牛病毒性腹瀉病

牛病毒性腹瀉病是由牛病毒性腹瀉病毒（BVDV）引起的傳染病，不同生理階段的牛只均為易感群體，其中犢牛的感染幾率最高[11]。牛病毒性腹瀉病毒屬于黃病毒科的瘟疫病毒，病毒基因組為單股正鏈RNA，極易發生突變，能夠在牛身上引起嚴重的臨床病癥。根據抗原性和遺傳差異，可將該病毒分為兩種基因型（BVDV-1和BVDV-2）[12]；此外，根據細胞對病毒反應的差異，又可將其分為致細胞病變型（Cytopathic，CP）和非致細胞病變型（Noncytopathic，NCP）兩種類型[13]。CP型和NCP型均可穿過胎盤，相較于CP型，NCP型具有更強的毒力，感染牛只會表現出持續性感染[14]，繼而引發黏膜?。∕D）和慢性牛病毒性腹瀉等疾病，臨床表現出包括發熱、抑郁、厭食和腹瀉等病癥[15]。

2.3 傳染性鼻氣管炎

牛傳染性鼻氣管炎也稱為“紅鼻病”或“壞死性鼻炎”，該病由牛皰疹病毒Ⅰ型（BHV-1）或牛傳染性鼻氣管炎病毒（IBRV）感染引起[16，17]。病毒感染牛只后引起流產、不孕癥、結膜炎、腦炎、乳腺炎、腸炎和皮炎等臨床癥狀[18]。牛傳染性鼻氣管炎潛伏期具有傳染性，病毒一般潛伏在三叉神經中，當奶牛抵抗力下降時容易發病，發病率較高且傳染性強。據報道，2019年4月，青海一存欄量約500 頭的牦牛養殖場突發傳染性鼻氣管炎，共計317頭牦牛發病，造成22 頭死亡，發病率高達63.4%，死亡率7%[19]。牛傳染性鼻氣管炎臨床表現多樣，主要分為呼吸道型、結膜角膜型和流產不孕型三類[20]：（1）呼吸道型：牛只表現為呼吸困難、發燒和鼻腔充血等癥狀，可持續10 d左右，有些犢牛甚至會窒息死亡。（2）結膜角膜型：該病型一般是由呼吸道炎癥繼發引發，表現為眼結膜表面出現灰色假膜、眼瞼外翻或眼角有大量膿液流出等癥狀。（3）流產不孕型：妊娠前感染牛傳染性鼻氣管炎會影響母牛發情表現，導致受胎率下降；妊娠后感染牛傳染性鼻氣管炎，病毒可通過胎盤傳播給胎牛，導致胎牛發育受阻，導致流產。

2.4 傳染性乳房炎

奶牛乳房炎又稱奶牛乳腺炎，是奶牛場最常見傳染性疾病，有高發、難治愈特點。當奶?；既榉垦讜r，牛奶中體細胞數和微生物數明顯增多，隨病情加重，體細胞數持續增加。奶牛生產性能測定中一般將體細胞數和菌落數作為評判奶牛乳房炎的關鍵性指標，原料奶出售時亦如此[21]。病菌入侵乳腺后，乳腺泡功能受損，乳汁由于病原菌被濃縮，呈現絮狀、片狀或顆粒狀，患乳房炎的奶牛出現乳房發紅、發漲并伴有痛感，泌乳量下降甚至停止泌乳。目前，人們已從奶牛乳腺組織中分離出約150 種病原微生物，其中致病率最高的是金黃色葡萄球菌和無乳鏈球菌[22]。田曉英等[23]報報道天津地區生鮮乳中金黃色葡萄球菌檢出率為58%，田會麗等[24]報道石河子地區零售鮮奶中金黃色葡萄球菌污染情況調查，陽性檢出率70.83%（17/24），同時分離出55 株疑似乳源性金黃色葡萄球菌。

2.5 衣原體病

衣原體性流產病也是影響奶牛繁殖性能的傳染性疾病之一，該病是由于奶牛被鸚鵡熱衣原體（Chlamydophila Psittaci）感染所至，主要特征是流產[25]、陰道炎[26]、子宮內膜炎[27]、產死胎[28]等。1988年，中國農業科學院蘭州獸醫研究所首次在國內發現牦牛衣原體性流產病，補體結合試驗（CFT）檢測結果顯示抗體陽性率為29.03%[29]。1997—1998年，蘭州獸醫研究所再次用間接血凝試驗對山東、河北等8 地區的肉用牛、肉役兼用牛和牦牛進行衣原體抗體檢測，結果顯示肉用牛陽性檢出率為32.6%，肉役兼用牛15.2%，牦牛為18.7%[30]。2002—2004年，中國農業科學院蘭州獸醫研究所發現陜西、寧夏地區奶牛流產嚴重，最后鑒定結果也是由衣原體感染所致[28]。牛群中，妊娠母牛和哺乳犢牛易被感染，病牛和隱性帶菌牛是主要傳染源?；疾∧膛Ａ鳟a或產犢后，大量衣原體會隨羊水排到體外污染環境，通過消化道和呼吸道感染其他健康牛只。

2.6 藍舌病

藍舌?。˙luetonge，BT）是一種由呼腸孤病毒科的藍舌病病毒（Orbivirus）引起的傳染性疾病[31]。病毒可通過庫蠓和伊蚊傳播，奶牛感染后會出現精神沉郁，口水黏稠多泡沫，鼻腔、口腔充血，以及咽喉部出現水腫難以吞咽等癥狀。牛藍舌病毒侵襲宿主后會經歷兩個不同的病毒流行期：（1）短暫的低水平病毒血癥（病毒在區域淋巴結復制之后，擴散到二次復制部位）；（2）長期的高濃血毒癥，這可能與病毒通過吸血昆蟲為媒介導致的快速傳播有關[32，33]。

3 傳染病對奶牛繁殖性能的影響

3.1 布氏桿菌病對繁殖性能的影響

感染布氏桿菌病的奶牛最明顯特征是早產，早產后還會出現卵巢炎癥、輸卵管增大、變厚等病癥，可能進一步誘發卵巢囊腫等繁殖障礙性疾病。布氏桿菌感染致病過程可分為三步：第1步，病原菌在感染2 d后侵入宿主；第2步，病原菌在網狀內皮系統和生殖系統不同器官內復制2 d到3 周，這一過程稱為感染急性期；第3步，病原菌在不同組織的病理學上表現出差異，持續時間6 個月到1 年或更長時間，稱為慢性期，病毒通過抑制宿主單核細胞凋亡和樹突狀細胞成熟，減少抗原呈遞和T細胞激活，建立和維持慢性感染[34，35]。布氏桿菌一旦適應巨噬細胞內環境，在細胞內存續期會無限延長，導致全身轉移并優先感染例如胎盤滋養層細胞、胎牛肺部、雄性生殖器、以及骨骼組織等靶細胞或組織[10]。

關于布氏桿菌病的潛伏期，從2 周到6 個月不等，可發生于妊娠任何時期，常在妊娠后6～8 個月內出現病癥[36]。妊娠期奶牛感染布氏桿菌病會出現絨毛膜炎癥、滲出物增多、胎盤增厚并伴有膿液，嚴重影響母牛妊娠?；疾∧膛Ｗ蠲黠@癥狀是頭胎流產，大多數流產胎兒出生已死亡，即使部分早產胎兒可存活，但也體質較弱。其次是2或3 胎雖然流產和早產率降低，但活犢帶菌。感染布氏桿菌病的奶牛在流產或早產后容易導致胎衣不下，流產分泌物（胎水）呈灰色或棕紅色，可造成繼發性子宮炎和子宮內膜炎，甚至可能導致長期不孕[37]。

3.2 牛病毒性腹瀉病對繁殖性能的影響

牛病毒性腹瀉病可引起卵巢炎、子宮內膜炎、胎盤炎、血管炎、動脈內膜炎，以及輸卵管病變，感染的妊娠母牛常出現流產、產畸形胎兒或產下持續性感染犢牛[38]。急性牛病毒性腹瀉病毒（BVDV）感染會導致母牛受胎率降低[39]、早期胚胎死亡[40]、流產和先天缺陷[41]等病癥。而公牛急性感染會導致精子密度和活力降低，精子畸形率增加[42]。在感染病毒60 d左右的BVDV持續感染牛（Persistently Infected，PI）的卵母細胞、卵泡顆粒細胞中均可檢測到BVDV抗原[43，44]，研究表明BVDV抗原會影響卵巢類固醇激素的合成以及排卵[45，46]。

目前已知的兩種生物型牛病毒性腹瀉病為CP型和NCP型，其主要區別是在感染后引起的疾病嚴重程度不同。盡管兩種生物型均能引起牛的疾病，但對患病個體中分離出的病毒進行研究時發現所有PI牛和更加嚴重的臨床癥狀均由NCP型引起[47～49]，而CP型僅在與黏膜疾?。∕D）暴發有關的情況下被分離出來[50，51]。CP型BVDV屬于NCP型毒株的罕見突變。因此，NCP型BVDV是影響牛繁殖性能的主要原因。

當母牛被NCP型BVDV急性感染后，卵巢上卵泡發育會受較長時間影響，研究表明感染后母牛兩個發情周期的優勢卵泡發育和排卵都會受到抑制[44]。進一步研究發現NCP型BVDV主要通過影響生殖激素的合成和分泌來影響奶牛繁殖性能。同期發情前感染NCP型BVDV的奶牛，其黃體生成素（LH）合成與分泌受阻，導致排卵異常；同期發情過程中感染NCP型BVDV的奶牛，其促性腺激素（Gonadotropins，Gn）和類固醇激素（Steroidhormone）的分泌，特別是孕酮（Progestagen）的合成與分泌會受到影響，導致受胎率下降[52]。研究發現奶牛在感染病毒3～11 d后，其血漿中孕酮水平出現明顯下降，感染5～9 d后白細胞數量減少、雌二醇水平升高[53]。孕酮水平的變化會直接影響黃體質量以及胚胎附植和發育，這表明NCP型BVDV可能是通過調控孕酮水平來影響胚胎附植和發育的[54]。除影響卵巢功能外，BVDV還會影響子宮內膜前列腺激素（Prostaglandin，PG）的合成與分泌，研究發現NCP型BVDV感染后能將子宮內膜產生的前列腺素由PGF2α轉化為PGE2[55]，PFG2α是促進黃體溶解，誘發新一輪卵泡發育波的激素，而PGE2則是維持妊娠黃體的重要激素，兩者不合理的轉變勢必會影響卵泡發育波，也會增加母牛發生黃體囊腫可能性[56]，最終影響奶牛的受胎率和繁殖力[57～59]。值得關注的是，BVDV具有廣泛的組織嗜性，可以短暫或持久地感染宿主，如果牛群中存在持續性感染牛，就會源源不斷向牛群散毒，造成牛群繁殖性能明顯降低，這也間接增加了牛群對于其他病原的易感性，降低產奶量。BVDV極易穿過胎盤，因而表現出母牛到犢牛的垂直傳播[60]。但B V D V 不能穿過透明帶，因而在受精后的前18 d，胚胎處于未附植狀態不會受到感染[61]，但胚胎一旦孵化，BVDV就會感染胚胎直接導致胚胎死亡[41，62]，降低妊娠率[63]。

3.3 傳染性鼻氣管炎對奶牛繁殖性能的影響

牛傳染性鼻氣管炎（Infectious Bovine Rhinotracheitis，IBR）會引發膿皰性外陰陰道炎、胚胎死亡、流產和不孕[64]。通常情況下，IBR的傳染源為病?；驇Ф九?，通過接觸眼睛、鼻腔和生殖道分泌物以及精液等媒介傳播[65，66]，此外IBR還可以通過胎盤和臍帶浸潤胎牛。牛皰疹病毒1型（BHV-1）是引起牛傳染性鼻氣管炎的病原。研究發現，體外胚胎培養時，若卵母細胞成熟液或受精液中存在這種皰疹病毒，會影響卵母細胞的體外受精以及隨后的胚胎發育[67]。當卵母細胞外圍包裹有卵丘細胞時，BHV-1可以感染卵母細胞，而在裸卵狀態下，卵母細胞則不受感染，這表明卵丘細胞可能是BHV-1侵襲和附植的靶細胞[68，69]。Queiroz等[64]的研究發現，感染IBR的牛只后即使沒有表現出臨床癥狀，在其卵丘-卵母細胞復合體（Cumulus-Oocyte Complex，COCs）中也發現了BHV-1病毒，這充分說明BHV-1是一類可直接影響卵巢卵泡發育的病毒，應足夠重視。

3.4 傳染性乳房炎對奶牛繁殖性能的影響

乳房炎是牧場高發疾病。研究發現，乳房炎不但直接導致奶產量下降，而且還影響奶牛繁殖性能，導致奶牛人工輸精后受胎率顯著下降，平均配次增加，產犢間隔明顯延長[70]。PG是一類重要的生殖激素，其中PGF2a和PGE是最重要的兩類前列腺素。奶牛乳腺可合成PGF2a[71]，然而乳房炎會導致PGF2a合成量增加[72]。正常發情周期中，PGF2a主要功能是溶解黃體，誘發新一輪卵泡發育波，因此過量PGF2a會誘發黃體不正常溶解，導致孕酮合成量無法維持妊娠，最終造成胚胎無法正常附植或發育。

除此之外，PGF2a還與胚胎發育質量相關。Saldarriaga等[73]研究發現，配種后7 d左右回收胚胎質量與胚胎回收液中PGF2a含量相關，表現出隨PGF2a濃度升高，胚胎質量下降趨勢。這與PGF2a生理功能相符，說明奶牛配后如PGF2a不正常上升，會因為影響黃體功能最終影響胚胎質量。綜上，乳房炎奶牛配后返情率高可能是由于乳腺過量合成的PGF2a影響胚胎發育而導致，乳房炎是造成早期胚胎死亡的原因之一[74]。除影響黃體發育外，Lavon等[75]研究發現，乳房炎還可能影響卵泡發育和排卵。牛群數據顯示，約1/3患乳房炎奶牛表現出明顯排卵延遲，這可能是因為乳房炎奶牛卵泡發育受影響，導致顆粒細胞雌激素合成受阻，血液中雌激素無法達到足夠量誘發LH峰，最終導致排卵延遲[76]。如奶牛在泌乳初期感染乳房炎，還會進一步加劇泌乳初期能量負平衡程度，使體況下降，并影響產后卵泡發育和卵母細胞成熟，使奶牛發情表現弱，受胎率低[77]。與上述研究相一致的是，Moore等[78]的研究發現感染乳房炎奶牛的發情周期異常；Ribeiro等[79]的研究也發現，懷孕前45 d左右感染乳房炎的奶牛在接下來的90 d內，流產的可能性比健康母牛高出3 倍。

3.5 衣原體病對奶牛繁殖性能的影響

衣原體感染宿主后主要寄生于生殖道黏膜的上皮細胞，可直接誘發宿主流產和其他生殖器官感染。該病廣泛分布世界各地，危害極大[80]。衣原體感染奶牛具有潛伏期，感染初期會在妊娠某一階段侵染胎盤組織，導致胎盤炎癥甚至壞死[81]。早期胚胎孵化出透明帶后會被流產衣原體感染，繼而導致胚胎發育停滯。除影響早期胚胎發育外，衣原體也可直接改變子宮內膜環境導致胚胎無法附植，影響母牛繁殖力[82]。靜脈注射衣原體的妊娠奶牛在注射后5～38 d內會流產，而通過肌肉、皮下或皮內途徑接種的妊娠奶牛則會在33～126 d后流產或早產[83]。解剖結果發現，衣原體感染妊娠奶牛后，其胎盤連接處被破壞，早產胎牛則表現出腹脹、肝臟腫大（呈紅色-黃色斑點）及彌漫性淋巴結腫大等病癥[84]。感染衣原體的奶牛流產后還會繼發胎盤炎，表現為子葉間胎盤過度增厚壞死，子葉絨毛壞死[85]。

3.6 藍舌病對奶牛繁殖性能的影響

生產中，藍舌病也是影響奶牛繁殖性能的一種傳染性疾病。藍舌病毒可通過胎盤感染胎牛，導致胎牛發育異常、流產等病癥。藍舌病毒感染胎牛后，會直接影響胎牛神經系統發育中的未分化細胞，特別是懷孕130 d左右的胎兒。胎牛免疫系統激活前，藍舌病毒會導致胎兒死亡或致畸[86]，對新生犢牛或死胎牛進行解剖發現，感染藍舌病毒的胎牛中樞神經系統存在先天性畸形（如腦積水）[87]。在2006年北歐出現藍舌病前，經胎盤感染藍舌病的唯一病例是由改良活病毒疫苗株引起，這些病毒株在牛和羊懷孕期間感染胎盤并導致流產[88]。在病毒流行期間，藍舌病先天性感染可能通過滋養層細胞的病毒轉移而發生[89]。藍舌病也可在患病牛只間進行傳播，妊娠母牛在感染病原菌后，病原會傳播給胎兒，導致流產或產畸形胎牛，而公牛帶毒時，會導致精液含有病原菌，通過人工授精傳染給母牛[90]。因此牧場應加強對進口遺傳物質的監管，在遺傳改良的同時切斷病毒的傳播。

4 小結

綜上，常見傳染性疾病會導致奶牛子宮、卵巢等生殖器官病變，增加流產、不孕幾率，并產出帶病或畸形犢牛。這說明，在當前規?；B殖和群體免疫環境下，繁殖率下降與常見傳染性疾病關系密切。相對公牛而言，母牛更易受傳染性疾病攻擊并且造成更嚴重后果。母牛感染傳染性疾病不但影響產奶量，還直接感染卵巢、子宮、陰道等生殖器官，引起生殖器官炎癥、病變或壞死，影響卵泡發育、發情表現、配種、妊娠等，造成母牛不孕和繁殖力下降，影響牧場經濟效益。為防止傳染性疾病發生與傳播，牧場要對常見傳染性疾病進行長期、連續疫情監測，早發現早處理，采取嚴格綜合性防治措施，迅速撲滅疫情，防止疫情擴散，同時需按照免疫程序對相關傳染性疾病進行免疫接種預防，確保奶牛保持正常受胎率和繁殖效率。