牛结核病是由牛分枝杆菌引起人和动物共患的一种慢性传染病,目前在牛群中最常见。临诊特征是病程缓慢、渐进性消瘦、咳嗽、衰竭,病理特征是在体内多种组织器官中形成特征性肉芽肿、干酪样坏死和钙化的结节性病灶。OIE将本病列为B类动物疫病,我国把其列为二类动物疫病。
该病是一种古老的传染病,曾广泛流行于世界各国,以奶牛业发达国家最为严重,1882年Koch发现并确认了该病的病原。由于各国政府都十分重视结核病的防治,一些国家已有效地控制或消灭了此病,但在有些国家和地区仍呈地区性散发和流行。该病造成的经济损失是巨大的,表现为患病奶牛的寿命短、产奶量显著减少、不孕,以及执行本病控制措施的人力、物力消耗等。
【病原学】 牛分枝杆菌 (M.bovis) 属于分枝杆菌属 (Mycobacterium)。本菌为平直或微弯的细长杆菌,大小为0.2~0.6μm×1.0~10μm,在陈旧培养基上或干酪性淋巴结内的菌体,偶尔可见分枝现象,常呈单独或平行排列。不产生芽孢,无荚膜,不能运动。牛分枝杆菌比人型短而粗,菌体着色不均匀,常呈颗粒状。革兰氏染色阳性,用可鉴别分枝杆菌的Zie-hl—Neelsen(萋尼二氏或齐尼二氏) 抗酸染色法染成红色。
本菌为专性需氧菌,对营养要求严格,生长最适pH为5.9~6.9,最适温度为37~38℃。初代分离时可用劳文斯坦—杰森氏 (劳杰二氏) 培养基 (Lowenstain-Jensen) 培养,半个月左右可长出粗糙型菌落,有的菌初代分离需要2个多月。在培养基中加入适量的全蛋、蛋黄或蛋白及动物血清或分枝杆菌素等均有利于此菌快速生长。
由于本菌细胞壁中含丰富的脂类,因此对外界环境的抵抗力较强。特别是对干燥、腐败及一般消毒药耐受性强,在干燥的痰中10个月,粪便土壤中6~7个月,常水中5个月,奶中90天,在直射阳光下2h仍可存活。对低温抵抗力强,在0℃可存活4~5个月。对湿热抵抗力弱,水中60~70℃经10~15 min、100℃立即死亡。对紫外线敏感,波长265 nm的紫外线杀菌力最强。一般的消毒药作用不大,对4%NaOH、3% HCL、6%H2SO4有抵抗力,15 min不受影响,对无机酸、有机酸、碱类和季胺盐类等也具有抵抗力。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。5%来苏儿48 h,5%甲醛溶液12 h方可杀死本菌,而在70%的乙醇溶液、10%漂白粉溶液中很快死亡,碘化物消毒效果最佳。
本菌对磺胺药、青霉素和其他广谱抗生素均不敏感,而对链霉素、异烟肼、利福平、乙胺丁醇、卡那霉素、对氨基水杨酸、环丝氨酸等药物有不同程度的敏感性。但长期应用上述药物治疗结核病易产生抗药菌株。白芨、百部、黄芩等中草药对本菌有一定程度的抑制作用。
【流行病学】
1.易感动物 主要侵害牛,亦可感染人、灵长目动物、绵羊、山羊、猪及犬、猫等肉食动物,其中以奶牛的易感性最高。最敏感的实验动物是兔,豚鼠次之,对仓鼠、小鼠有中等致病力。病人和牛互相感染的现象在结核病防治中应给予充分注意。
2.传染源 病牛和病人,特别是开放型患者是主要传染源,其粪尿、乳汁、生殖道分泌物及痰液中都含有病菌,污染饲料、食物、饮水、空气和环境而散播传染。
3.传播途径 本病主要通过呼吸道和消化道感染,也可通过交配感染。饲草饲料被污染后通过消化道感染是一个重要的途径; 犊牛的感染主要是吮吸带菌奶或喂了病牛奶而引起。成年牛多因与病牛、病人直接接触而感染。
4.流行形式及因素 多呈散发性。无明显的季节性和地区性。各种年龄的牛均可感染发病。饲养管理不当,营养不良,使役过重,牛舍过于拥挤、通风不良、潮湿、阳光不足、卫生条件差、缺乏运动等是造成本病扩散的重要因素。
本菌的致病过程是以细胞内寄生和形成局部病灶为特点。既不产生外毒素,也没有内毒素,其致病原因尚不清楚。一般认为主要是本菌在机体组织中大量繁殖后,其菌体成分(如脂质、蛋白质、多糖质) 和代谢产物对机体的直接损害作用以及由菌体蛋白刺激而引起的变态反应所致。
机体的抗结核作用主要是细胞免疫,并通过致敏淋巴细胞和被激活的单核细胞互相协作完成; 体液免疫的抗菌作用在结核免疫中是次要的。结核免疫的另一个特点是传染性免疫和传染性变态反应同时存在。传染性免疫是指只有分枝杆菌在体内存在时,才能刺激机体产生抗结核的特异性免疫力,故又叫做带菌免疫。若菌体和抗原消失后,免疫力也随之消失。1977年,Lenzin发现结核病的细胞免疫存在分离现象,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。传染性变态反应是指机体初次被结核杆菌感染后,机体被致敏,当再次接触菌体抗原时,机体反应性大大提高,炎性反应较强烈,这种变态反应是在结核感染过程中出现的,所以叫传染性变态反应。由于机体对结核菌的免疫反应和变态反应同时产生,相伴存在,故可用结核菌素做变态反应来检查机体对结核杆菌有无免疫力,或有无感染和带菌现象。
侵入机体的分枝杆菌,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,而在巨噬细胞内繁殖,形成病灶,产生干酪样坏死。当机体抵抗力强,原发性病灶包囊化,使局部病灶局限化,长期或终生不扩散,形成瘢痕或钙化而痊愈。当机体免疫力低下时,这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。
本病可分为初次感染和二次感染。二次感染多发于成年牛,可能是外源性的 (再感染),也可能是内源性的 (复发)。二次感染的特点是由于特异性免疫作用而使病变只局限于某个器官。结核杆菌侵入机体局部组织后,引起细胞增生和渗出性炎症,表现为结核结节和渗出性结节,这两种炎症类型在实际病例中常混合发生,但以某一种为主。
【临诊症状】 潜伏期一般为16~45天,长者可达数月或数年。通常取慢性经过。根据侵害部位的不同,本病可分为以下几型:
肺结核: 以长期顽固的干咳为特点,且以清晨最明显。病初食欲、反刍无明显变化,常发生短而干的咳嗽,随着病情的发展咳嗽逐渐加重、频繁,并有黏液性鼻涕,呼吸次数增加,严重时发生气喘。胸部听诊常有啰音和摩擦音。病牛日渐消瘦、贫血。肩前、股前、腹股沟、颌下、咽及颈淋巴结肿大。纵隔淋巴结肿大时可压迫食道,引起慢性瘤胃臌气。病势恶化时可见病牛体温升高 (达40℃以上),呈弛张热或呈稽留热,呼吸更加困难,最后可因心力衰竭而死亡。
淋巴结核: 见于结核病的各个病型。常见肩前、股前、腹股沟、颌下、咽及颈淋巴结等肿大,无热痛。
肠道结核: 多见于犊牛,以消瘦和持续性下痢或便秘下痢交替出现为特点。表现消化不良,食欲不振,顽固性下痢,粪便带血或带脓汁,味腥臭。
生殖器官结核: 以性机能紊乱为特点。母牛发情频繁,且性欲亢进,慕雄狂与不孕; 妊娠牛流产。公牛出现附睾及睾丸肿大,阴茎前部发生结节、糜烂等。
脑与脑膜结核: 常引起神经症状,如癫癎样发作或运动障碍等。
乳房结核: 一般先是乳房上淋巴结肿大,继而后两乳区患病,以发生局限性或弥散性硬结为特点,硬结无热无痛。泌乳量逐渐下降,乳汁初期无明显变化,严重时乳汁常变得稀薄如水。由于肿块形成和乳腺萎缩,两侧乳房变得不对称,乳头变形、位置异常,甚至泌乳停止。
【病理变化】 结核病变随各种动物机体的反应性而不同,可分为增生性和渗出性结核两种,有时在机体内两种病灶同时混合存在。抵抗力强时机体对结核菌的反应常以细胞增生为主,形成增生性结核结节,即由类上皮细胞和巨细胞集结在结核菌周围构造特异性的肉芽肿,外周是一层密集的淋巴细胞和成纤维细胞从而形成非特异性的肉芽组织。抵抗力低时,机体的反应则以渗出性炎症为主,即在组织中有纤维蛋白和淋巴细胞的弥漫性沉积,随后发生干酪样坏死、化脓或钙化,这种变化主要见于肺和淋巴结。
牛结核的肉眼病变: 最常见于肺、肺门淋巴结、纵隔淋巴结,其次为肠系膜淋巴结,其表面或切面常有很多突起的白色或黄色结节,切开后有干酪样的坏死,有的见有钙化,刀切时有沙砾感。有的坏死组织溶解和软化,排出后形成空洞。胸腔或腹腔浆膜可发生密集的结核结节,这些结节质地坚硬,粟粒大至豌豆大,呈灰白色的半透明或不透明状,即所谓“珍珠病”。胃肠黏膜可能有大小不等的结核结节或溃疡。乳房结核多发生于进行性病例,是由血行蔓延到乳房而发生。切开乳房可见大小不等的病灶,内含干酪样物质。
【诊断】 当发现动物呈现不明原因的逐渐消瘦、咳嗽、肺部异常、慢性乳腺炎、顽固性下痢、体表淋巴结慢性肿胀等症状时,可怀疑为本病。通过病理剖检的特异性结核病变不难做出诊断; 结核菌素变态反应试验是结核病诊断的标准方法,但由于动物个体不同,结核菌素变态反应试验尚不能检出全部结核病动物,可能会出现非特异性反应,因此必须结合流行病学、临诊症状、病理变化和微生物学等检查方法进行综合判断,才能做出可靠、准确的诊断。应按照《动物结核病诊断技术》 (GB/T 18645—2002) 进行诊断。
在国际贸易中,指定诊断方法为结核菌素试验,无替代诊断方法。
病料样品采集: 无菌采集患病动物的痰、尿、脑脊液、腹水、乳及其他分泌物,病变淋巴结和病变器官 (肺、肝、脾等)。
细菌学诊断: 取患病动物的痰、尿、脑脊液、腹水、乳及其他分泌物等,接种于2份Lo-wenstain-Jensen培养基、2份Petragnane培养基及2份Stone brinc培养基中,培养管加塞后,37℃下培养最少8~10周,每周检查细菌生长情况; 通常牛分枝杆菌呈白色,湿润、微粗糙及易碎的菌落; 可取典型菌落进行染色和鉴定。为了排除分枝杆菌以外的微生物,组织样品制成匀浆后,加入5% NaOH与之混合,室温作用5~10 min,用无菌生理盐水反复离心洗涤沉淀两次后,沉淀物用于分离培养。
结核菌素变态反应: 该试验是结核病检疫和诊断过程中的标准试验,也是国际贸易规定的试验。通常牛群检疫时用牛结核菌素进行皮内注射和点眼试验,也可同时应用禽结核菌素进行对比试验。
(1) 皮内变态反应 牛型结核菌素冻干制品应先用注射用水或生理盐水稀释成每毫升含10万IU后使用。不论大小牛只,一律于颈中部上1/3处剪毛 (提前1日剃毛),用酒精消毒后,皮内注射0.1ml。3个月以内的犊牛,可在肩胛部做试验。注射菌素前用卡尺测量术部中央皮皱厚度,做好详细记录。经72 h判定结果,即观察局部有无热痛、肿胀等炎性反应,并以卡尺测量皮皱厚度并进行详细记录。如有可能,对阴性和可疑牛,于注射后96和120 h再分别观察1次,以防个别牛出现较晚的迟发型变态反应。若局部有明显的炎性反应,皮肤厚度差大于或等于4 mm者判为阳性; 局部无炎性反应,皮肤厚度差在2mm以下者判为阴性; 局部有炎性反应,皮厚差在2.1~3.9 mm者为可疑。复检必须间隔2个月以上,否则易出现假阴性。
(2) 点眼试验 点眼检查时,在牛结核菌素点眼后的3h、6h、9h各观察1次,必要时可观察到24 h。若单侧眼结膜及眼睑肿胀,眼角处、眼周围或结膜囊内有黄白色脓性分泌物,或者上述反应虽然较轻,但有明显的结膜充血、水肿、流泪并有其他全身反应者可判为阳性反应; 若结膜囊内或眼角处出现灰白色、半透明的黏液性分泌物,而无明显的眼睑水肿及其他全身症状者,可判为疑似反应; 若无反应或仅有结膜轻微充血,流出透明浆液性分泌物者则判为阴性反应。
(3) 牛、禽两型提纯结核菌素的对比诊断 本试验适用于结核检疫中遇到的可疑牛和弱阳性牛,或牛群有感染禽结核、副结核等的可疑症候时。于颈中部上1/3处按常规剪毛、测量原皮厚,消毒后皮内注射禽型提纯结核菌素 (25 000 IU/ml) 0.1 ml,在同侧颈中部下1/3处(距离上述注射点不少于10cm) 同上法皮内注射牛型提纯结核菌素 (10万IU/ml) 0.1ml,注射后72 h判定 (如有可能,分别于48、72和96 h各观察1次)。详细观察和比较两种菌素炎性反应的程度,并用卡尺测量其皮厚,计算出之间的皮厚差 (如增加48和96 h的判定时间,即可比较出两菌素炎性反应消失的快慢)。如果禽型的反应大于牛型,两种菌素之间的皮厚差在2 mm以上,且禽结核菌素的反应消失也较慢,可能是感染了禽结核菌或副结核菌等引起的反应; 反之,则可能是感染牛分枝结核菌所引起的反应。如两种菌素炎性反应相近似,皮厚差在2 mm以下,则需根据被检牛群是否已定性为结核牛群或副结核牛群,如已定性为结核牛群,则判为结核牛; 如已定性为副结核牛群,则判为副结核牛。必要时隔3个月后重检,如仍为可疑,则酌情处理。
酶联免疫吸附试验、聚合酶链式反应(PCR) 等方法也可用于牛结核病的诊断,其特异性和敏感性均很高,具有很好的应用前景。
【防控措施】 按照《牛结核病防治技术规范》 (农办牧 〔2002〕 74号) 实施。
该病的综合性防控措施通常包括以下几方面,即加强引进动物的检疫,防止引进带菌动物; 净化污染群,培育健康动物群; 加强饲养管理和环境消毒,增强动物的抗病能力、消灭环境中存在的牛分枝杆菌等。
(1) 引进动物时,应进行严格的隔离检疫,经结核菌素变态反应确认为阴性时方可解除隔离、混群饲养。
(2) 每年对牛群进行反复多次的普检,淘汰变态反应阳性病牛。通常牛群每隔3个月进行1次检疫,连续3次检疫均为阴性者为健康牛群。检出的阳性牛应及时淘汰处理,其所在的牛群应定期进行检疫和临诊检查,必要时进行病原学检查,以发现可能被感染的病牛。
(3) 每年定期进行2~4次的环境彻底消毒。发现阳性病牛时要及时进行1次临时的大消毒。常用的消毒药为20%石灰水或20%漂白粉悬液。
(4) 患结核病的动物应无害化处理,不提倡治疗。
【公共卫生学】 病人和牛互相感染的现象在结核病防控中应当充分注意。人结核病多由牛分枝杆菌所致,特别是儿童常因饮用带菌牛奶而感染,所以饮用消毒牛奶是预防人患结核病的一项重要措施。但为了消灭传染源,必须对牛群进行定期检疫,无害化处理病牛才是最有效的办法。