奶牛隱孢子蟲蟲種和基因型的國內研究進展

（武漢市動物疫病預防控制中心，武漢 430015）

隱孢子蟲是一種重要的能感染人類、家畜及野生脊椎動物，并導致患病動物腹瀉的機會性胃腸道原蟲。該疾病主要通過糞-口途徑傳播，免疫功能正常宿主感染時臨床表現無癥狀或者表現為自限性腹瀉，當免疫功能低下或者有缺陷的宿主感染會表現為長期慢性腹瀉和營養不良等消化道癥狀，嚴重時會出現致死性腹瀉，但因其疾病負擔常常被低估，故而公共衛生重要性常被忽略。在導致犢牛腹瀉的主要病原（輪狀病毒、隱孢子蟲、產腸毒素大腸桿菌和冠狀病毒，由這四種病原引起的嚴重腹瀉導致的死亡率可達50%[1]）中，隱孢子蟲被認為是第二大病因，同時是導致腹瀉死亡的主要病因，尤其在基礎生活設施差、經濟條件相對落后地區。目前研究表明，隱孢子蟲可感染超過200余種動物，至今已確定的隱孢子蟲有效蟲種約有37個，其中17個蟲種和4個基因型具有人獸共患的潛力[2]。

不同種的隱孢子蟲具有不同的宿主范圍，自1986年在甘肅蘭州奶牛糞便中發現隱孢子蟲以來，我國已在黑龍江等15個省、北京等4個直轄市奶牛糞便中發現隱孢子蟲（表1）。目前，世界范圍內奶牛糞便中報道的隱孢子蟲蟲種和基因型已超過10種，其中微小隱孢子（Cryptosporidium parvum）、牛隱孢子蟲（Cryptosporidium bovis）、安氏隱孢子蟲（Cryptosporidium andersoni）、芮氏隱孢子蟲（Cryptosporidium ryanae）為優勢蟲種，其中又以微小隱孢子蟲和牛隱孢子蟲（C.bovis）最常見[3]。在國內，同樣是以上述四種隱孢子蟲為優勢蟲種。本文就國內通過分子生物學技術對奶牛隱孢子蟲分子流行病學、蟲種及基因型等的研究進行綜述。

1 國內奶牛感染的隱孢子蟲蟲種和基因型

1.1 國內奶牛常見的隱孢子蟲蟲種

1.1.1 微小隱孢子蟲

微小隱孢子蟲是目前國內報道的奶牛感染最常見的隱孢子蟲之一，也是目前全球感染人類最常見的兩種隱孢子蟲蟲種[微小隱孢子蟲和人隱孢子蟲（Cryptosporidium hominis）]之一。人隱孢子蟲常在人與人之間傳播流行，而微小隱孢子蟲在人與動物之間傳播感染，具有重要的人獸共患地位，對社會公共衛生安全及畜牧業養殖健康發展威脅更大。

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

國內已在黑龍江、北京、河南等12個省市奶牛糞便中鑒定出微小隱孢子蟲，且大多分布在北方地區。1.1.2 牛隱孢子蟲

表1 國內已報道感染奶牛的隱孢子蟲蟲種和基因型分布情況

牛隱孢子蟲多發現于斷奶后犢牛，呈世界性分布[5]。根據報道，牛隱孢子蟲高發病率主要發生于12～14周齡的犢牛，主要寄生于小腸。通常在斷奶后不久，其感染率會有小幅度的增加。感染期可持續數周甚至數月[6]。該蟲種具有宿主特異性，多發現于牛，目前在感染人方面，僅在印度一奶牛場工人、澳大利亞一農場工人和埃及一與動物有接觸的小男孩中鑒定出牛隱孢子蟲，且小男孩有隱孢子蟲感染的臨床癥狀[5]。目前國內已有14個省市在奶牛糞便中鑒定出牛隱孢子蟲，從黑龍江省到廣東省，其在國內的分布跨度較大，雖然牛隱孢子蟲尚未在中國地區的人中發現，但其作為具有人獸共患潛力蟲種對公共衛生健康的威脅不應忽視。

1.1.3 安氏隱孢子蟲

安氏隱孢子蟲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胞，帶蟲時間可長達數月，導致感染奶牛產奶量下降、體重減輕和胃炎等[1]。全球第一例人類感染安氏隱孢子蟲在上海某醫院腹瀉病人糞便中鑒定出。目前在我國14個省市有報道，和牛隱孢子蟲同為國內奶牛感染隱孢子蟲中分布最廣泛的。隨著奶牛隱孢子蟲分子流行病學調查的增多，該蟲種的公共衛生學重要性已得到更多的重視。

1.1.4芮氏隱孢子蟲

芮氏隱孢子蟲具有高度的宿主特異性，目前只在牛糞便中鑒定出，且多發現于斷奶后奶牛，但通常無明顯的臨床癥狀。因尚未在人類中發現芮氏隱孢子蟲，其公共衛生意義還有待進一步研究。

在檢測樣本量較大的流行病學調查中，不同地區不同調查的優勢蟲種各有不同。如河南一調查檢測的622份樣本中，鑒定出23份安氏隱孢子蟲陽性，其次是12份牛隱孢子蟲陽性，安氏隱孢子蟲為優勢蟲種；北京一調查研究的822份樣本中，鑒定出12份微小隱孢子蟲、9份安氏隱孢子蟲陽性；在上海一項調查研究的818份樣本中，鑒定出193份牛隱孢子蟲陽性，其次是72份微小隱孢子蟲陽性，牛隱孢子蟲為優勢蟲種；在河北一項調查研究的659份樣本中，只鑒定出微小隱孢子蟲；廣西一調查研究的2 229份樣本中，鑒定出246份陽性樣本，但全為安氏隱孢子蟲。雖然優勢蟲種有所不同，但在所有的奶牛感染隱孢子蟲調查研究中都是以上述的4種蟲種為優勢蟲種。

1.2 國內報道的奶牛感染的其他隱孢子蟲蟲種和基因型

1.2.1 人隱孢子蟲

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

1.2.2 火雞隱孢子蟲

火雞隱孢子蟲屬于具有人獸共患潛力的隱孢子蟲種且宿主范圍廣，是最常見感染鳥類動物的三種隱孢子蟲之一，也是感染鳥類動物隱孢子蟲中唯一能感染人的蟲種。中國首次在北京鵪鶉中發現，隨后在國內太平鳥等寵物鳥、家養鴿、鵪鶉等鳥類糞便中均有發現。在之前的研究中只證明該蟲種的感染性卵囊能夠感染犢牛，2013年國內首次在奶牛糞便中鑒定出火雞隱孢子蟲[8]，此次研究結果已引起國內學者高度重視。鳥類動物活動范圍不受限制，作為隱孢子蟲病原的攜帶者，隨意排泄的糞便不僅對人類而且對動物公共衛生安全將帶來嚴重的威脅。

1.2.3 鼠隱孢子蟲

鼠隱孢子蟲是具有人獸共患潛力的蟲種，寄生于胃部，能感染人和家豬，最常見于鼠類等嚙齒類動物。具有一定的宿主特異性，但隨著隱孢子蟲流行病學調查的深入，發現鼠隱孢子蟲有宿主范圍擴大的現象，在多種鳥類動物糞便中也檢測出鼠隱孢子蟲，在天津、河南、安徽等地奶牛糞便中也鑒定出鼠隱孢子蟲，且在河南和安徽的研究中犢牛的陽性率均高于成年奶牛[18,19,22]。

1.2.4 蛇隱孢子蟲

蛇隱孢子蟲最早是在蛇等爬行動物胃中發現，被認為是一種胃寄生蟲，后來有研究在人類和其他動物中檢測出該蟲種，曾在伊朗的牛中鑒定出蛇隱孢子蟲，現在我國山東和上海某奶牛場奶牛糞便中也鑒定出[9]。

1.2.5 微小隱孢子蟲鼠基因型

該基因型早在野鼠、家鼠動物中發現，且有學者認為野生嚙齒動物是該基因型的重要儲存宿主。2012年在對中國東部安徽、上海、江蘇地區的一些奶牛場隱孢子蟲流行病學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，約占陽性結果的50%[9]。該研究中，在采集樣品奶牛場內發現有一些老鼠和老鼠糞便，雖沒有具體的研究證明微小隱孢子蟲鼠基因型在鼠和奶牛之間的傳播關系，但對此應提高警惕。奶牛場管理人員應提高認識，加強飼養管理，杜絕場內出現鼠類以及其他動物。

1.2.6 似豬隱孢子蟲基因型

似豬隱孢子蟲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糞便中發現，隨后在印度、英國、澳大利亞以及中國河南的牛糞便中檢測出。該基因型基于SSU rRNA擴增的序列與豬隱孢子蟲（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位點的基因序列有區別。豬隱孢子蟲被認為是具有豬宿主特異性的蟲種，但是似豬隱孢子蟲基因型曾在丹麥、印度、澳大利亞、英國等國的牛糞便中檢測出，盡管這些研究中的牛并沒有與豬有過接觸。

2 奶牛感染隱孢子蟲的風險因素

不同研究的奶牛隱孢子蟲感染率有差異，可能與地理條件、氣候、飼養管理、生物安全防控以及樣本采集的時間和方法、試驗設計方案等諸多因素有關，但通過大量研究總結出以下主要影響奶牛感染隱孢子蟲的風險因素。

2.1 年齡

國內關于隱孢子蟲流行病學調查結果顯示，同一奶牛場內斷奶前犢牛感染率要高于其他年齡段奶牛[3,23]。隱孢子蟲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系，提示飼養管理人員要加強犢牛畜舍的管理，要注重營養均衡，提高奶牛免疫力，勤打掃消毒，減少病原。

2.2 季節

Chen等[9]調查發現，一年四季奶牛場隱孢子蟲發病率在較窄的范圍內波動，未發現該病的流行與季節有明顯的關系，但是分月看，該病發病率最高為5月份，最低為10月份，且空氣濕度較大的季節發病率相對較高。為此，春秋兩季要增加對該病的防護，保持牛舍清潔衛生，以減少感染隱孢子蟲的風險。

2.3 飼養管理

通過對奶牛場隱孢子蟲的流行病學調查發現，加強牛舍飼養管理是防控隱孢子蟲病的關鍵手段。隱孢子蟲病主要傳播途徑為糞-口途徑，傳染源為患病動物以及被隱孢子蟲感染性卵囊污染的水、土壤、食物等，隱孢子蟲感染性卵囊對環境具有較強的抵抗力，在溫暖潮濕的環境中可以存活數月之久，而且僅很少數量的感染性卵囊就能使奶牛感染。加強牛舍清潔干燥和環境消毒，提高飼養管理人員對奶牛隱孢子蟲重視，及時隔離機體功能異?；蚋篂a奶牛，能夠大大降低隱孢子蟲在奶牛群中的傳播幾率。由于野生動物、家畜和人類之間錯綜復雜的聯系，人畜共患病傳播的作用應該受到足夠的重視，應杜絕其他任何動物進入牛舍，尤其要注意鼠類、犬、貓等動物，同時也要注意隔離鳥類動物，及時清理鳥糞。且四種主要感染奶牛的隱孢子蟲蟲種均在飲用水中檢測出[24]，故要注重奶牛飲用水的清潔衛生。因此，加強奶牛場的飼養管理對預防此病具有重要的意義，應引起飼養管理人員足夠的認識和重視。