引起小牛腹瀉的病原總述

索朗玉珍

摘要：小牛腹瀉是一種常見的幼畜疾病，它是世界各地養牛者生產力和經濟損失的主要原因。我國西藏是牦牛養殖的重要區域，防控小牛腹瀉具有重要意義。在未斷奶小牛中，有一半的死亡原因是腹瀉。已多種病原體引起或促進犢牛腹瀉的發展。環境、管理等在內的其他因素也影響疾病的嚴重程度和疾病走向。小牛腹瀉的多因素性質使得這種疾病在牛養殖產業中難以有效控制。本文綜述的目的是更好地理解犢牛腹瀉有關的、已知的和潛在的牛腸道病原體的生態學和臨床癥狀。

關鍵詞：犢牛腹瀉；腸道病原體；臨床癥狀

小牛腹瀉是一種常見的疾病，也是養牛者經濟損失的主要原因。有調查顯示，57%的斷奶小牛死亡是由于腹瀉，大多數病例發生在1個月以下的小牛中。小牛腹瀉可歸因于感染性和非感染性因素[1]。多種腸道病原體（如病毒、細菌和原生動物）參與了這種疾病的發展。在腹瀉的犢牛中經常觀察到混合感染。因此，預防和控制犢牛腹瀉應基于對疾病復雜性的充分理解，如多種病原體、合并感染、環境因素以及疾病暴發前犢牛期的喂養和管理。在本綜述中，介紹了涉及犢牛腹瀉的感染病原，識別這些病原體感染的臨床癥狀，簡單提及管理犢牛腹瀉的干預策略。

牛養殖人員和牛生產者需要了解更多的腸道病原體，幾十年來與犢牛腹瀉有關主要病原體一直備受關注，但其仍然極大地影響著目前的牛-犢牛生產。已知的，9種不同的腸道病原體被確認為主要病原體，包括：牛輪狀病毒（BRV）、牛冠狀病毒（BcoV）、牛病毒性腹瀉病毒（BVDV）、沙門氏菌、大腸桿菌、產氣莢膜梭菌、微小隱孢子蟲、牛諾如病毒（BNoV）和牛環狀病毒（BToV）。下面分別介紹上述病原體的特征及臨床癥狀。

1.病毒

牛輪狀病毒是小牛腹瀉的主要病原。該病毒屬于呼腸病毒科的輪狀病毒屬。輪狀病毒是一種非包膜病毒粒子，具有11個雙鏈RNA片段（16～21 kb），在較寬的pH值范圍內非常穩定，具有熱穩定性[2]?；谥虚g衣殼蛋白（VP6）的抗原性和遺傳相似性，輪狀病毒有7個血清類群（A到G）。A組輪狀病毒是家畜輪狀病毒感染的主要原因[3]。大多數BRV （95%）屬于A類輪狀病毒，偶爾也能在現場病例中發現B類和C類輪狀病毒[4]。牛輪狀病毒通常會在1至2周齡時引起犢牛腹瀉。犢牛攝取的乳汁可在較大的胃腸道pH值范圍內為輪狀病毒的存活和腸上皮細胞[5]的感染提供良好的環境。一旦被感染，小牛會在5～7天內通過糞便排出大量病毒，從而污染環境，使病毒傳播給其他小牛犢。病毒在小腸絨毛上皮細胞的細胞質中復制。絨毛中成熟腸細胞被破壞，受損細胞的血管活性成分激活腸神經系統，以及病毒腸毒素（如NSP4）的分泌，都是輪狀病毒感染導致消化不良/吸收不良腹瀉的原因。

種間傳播的證據以及人與動物輪狀病毒（如豬、牛、貓和犬）之間的基因重組引起了人們對人畜共患輪狀病毒的關注[6]。牛冠狀病毒是一種具有正義單鏈RNA基因組的包膜病毒（27～32 kb）。該病原體是β冠狀病毒屬的成員（β冠狀病毒1），以前被分類為2a組冠狀病毒[7]。病毒感染可在牛身上表現為三種不同的臨床綜合征：a） 1至2周齡小牛腹瀉；b）成年動物冬季痢疾伴出血性腹瀉；c）呼吸系統疾病，包括年輕和成年牛的牛呼吸系統疾病復合物。病毒的刺突（S）蛋白除了具有中和抗體的能力外，還在病毒進入和發病過程中發揮重要作用[8]。S蛋白由兩個亞基（S1和S2）組成，對病毒-宿主相互作用至關重要。

牛病毒性腹瀉病毒是一種包膜、單鏈RNA病毒（12.3 kb），是黃病毒科豬瘟病毒屬的成員。根據病毒基因組中5'非翻譯區（UTR）的序列相似性，BVDV可分為BVDV1和BVDV2兩種類型。除了這兩種類型，BVDV3最近被提出。每一種類型可以進一步分為兩種生物類型（細胞病變和非細胞病變），基于它們在細胞培養中引起溶解細胞病變效應的能力。BVDV的非細胞病變株是牛中病毒持續感染的原因。到目前為止，已經確認了15種（BVDV1a到bvdv1o） BVDV1和2種（BVDV2a和BVDV2b） BVDV2亞基因型[9]。BVDV感染的臨床癥狀從亞臨床到致命疾病各不相同，這取決于宿主免疫狀態、妊娠和妊娠期以及是否與其他病原體合并感染。大多數受感染的動物會出現輕微的臨床癥狀，如低燒、白細胞減少、厭食和產奶量減少。急性BVD感染的特征是腹瀉、發熱、抑郁、厭食、產奶量減少、口腔潰瘍、出血性綜合征和導致免疫抑制的淋巴細胞減少/白細胞減少[10]。

牛諾如病毒是一種非包膜、單鏈陽性RNA病毒（7.4～8.3 kb），屬于Calicivirus科諾如病毒屬。由于諾如病毒（NoVs）具有較高的遺傳多樣性，基于開放閱讀框（orf） 2 （VP1：主要衣殼蛋白）和3 （VP2：次要衣殼蛋白）的序列相似性，已經確定了5個基因組（GI到GV）[11]。牛諾如病毒屬于GIII，包括兩個原型菌株，Jena（基因型1;GIII-1）和Newbury 2（基因型2;GIII-2）病毒[12]。在我國檢出率很低。國外研究人員證實，病毒感染小腸上皮細胞，引起（空腸和回腸）絨毛萎縮，導致腹瀉，病毒脫落，但沒有血清轉化。也有報道在臨床健康牛的糞便中檢測到BNoV[13]，這表明BNoV可能是部分健康牛種群的腸道的正常微生物，在臨床上條件治病，具體臨床意義還有到更多的調查和報道來揭示。

牛環狀病毒是一種包膜、正鏈、RNA病毒（25～30 kb），屬于尼多病毒目冠狀病毒科圓環病毒屬，與馬冠狀病毒、豬冠狀病毒和人冠狀病毒同屬巢狀病毒目。圓環病毒是牛的感染性胃腸道病原體，也是仔豬和兒童急性腸道感染的主要原因[14]。世界各地已經報道了腹瀉犢牛糞便中BToV的檢出。人類和牛圓環病毒之間的形態相似性和抗原交叉反應性引起了人們對BToV[57]潛在成為人畜共患的關注。牛圓環病毒可使3周齡以下的犢牛產生輕中度腹瀉。經口或鼻接種病毒后，腸絨毛中下部延伸至隱窩上皮的上皮細胞被感染，導致小腸細胞死亡，上皮脫屑，大腸壞死。30 - 50%的病毒引起的病變出現在小腸上部，所以受感染動物出現輕度至中度腹瀉[15]。

2.細菌

腸道沙門氏菌在許多宿主的胃腸道中定植。傷寒沙門氏菌（S. Typhimurium）和都柏林血清沙門氏菌（S. Dublin）是引起牛沙門氏菌病的最常見病原[16]。沙門氏菌感染有多種臨床癥狀，從無癥狀到臨床沙門氏菌病均有涉及。急性腹瀉是傷寒鏈球菌最常見的疾病，而全身性疾病與都柏林鏈球菌有關。3周齡以下的犢牛通常感染沙門氏菌。在受影響的小牛群中經常觀察到病變包括小腸粘膜上的假膜以及腸系膜淋巴結腫大。受感染的?？赏ㄟ^食物傳播途徑或直接接觸成為人畜共患病的來源。沙門氏菌病的臨床表現為水樣和粘液樣腹瀉，并伴有纖維蛋白和血[41]。沙門氏菌可以導致成年牛和犢牛腹瀉，但感染小牛更為常見，通常會在10天至3個月大的犢牛中引起嚴重癥狀[17]。

大腸桿菌可分為6個病原類群：產腸毒素大腸桿菌（ETEC）、產志賀毒素大腸桿菌、腸致病性大腸桿菌、腸侵襲性大腸桿菌、腸出血性大腸桿菌。在這些細菌中，新生犢牛在出生后的頭4天內最容易感染ETEC，如果感染了，則會出現水樣腹瀉。ETEC主要感染腸道上皮細胞，并在腸絨毛的腸細胞中繁殖。在腸道上皮定植后，ETEC誘導的熱穩定毒素產生導致進入腸道的氯離子分泌上調。這種滲透作用將水拉入腸腔，導致犢牛表現出分泌性腹瀉癥狀[17]。

產氣莢膜梭菌是一種革蘭氏陽性、產孢厭氧細菌，可在哺乳動物和鳥類中引起多種疾病。這些微生物可以細分為五種毒素類型（A、B、C、D和E），基于四種主要毒素的產生：α （α）、β （β）、ε （ε）和iota （ι）。A型菌株單獨產生α毒素，B型菌株產生α、β和ε毒素；C型菌株制造α和β毒素；D型菌株分泌α和ε毒素；E型菌株產生α和ι毒素。在這些類型中，C型常與犢牛腹瀉相關[18]，但不像其他一些腸道病原體，如BRV、BCoV、大腸桿菌、沙門氏菌和細小隱孢子蟲那樣常見。α毒素是主要的致死毒素，通過膜磷脂的水解促進細胞裂解[110，128]。β毒素對胰蛋白酶高度敏感，可誘導粘膜壞死[18]。腸毒素通過影響上皮緊密連接蛋白而引起腹瀉和腸絞痛[18]。由各種產氣莢膜梭菌產生的β -2毒素最近被認為與腸毒素具有協同作用。而且這種細菌在環境中無處不在，大多數家畜都容易感染各種類型的產氣莢膜梭菌。這些受感染動物的腸道病變以彌漫性或多灶性出血性壞死性腸炎和血性液體膨脹為特征。

3.原生動物類（寄生蟲類）

細小隱孢子蟲是一種原生動物寄生蟲，常與人類和新生牛的胃腸道疾病有關。感染細小梭菌的犢?？蔁o癥狀或出現嚴重腹瀉并脫水[19]。隱孢子蟲大約有24種。牛通常感染細小隱孢子蟲、牛細小隱孢子蟲、瑞安細小隱孢子蟲和安德森細小隱孢子蟲。低劑量感染細小隱孢子蟲后，卵囊激出器釋放孢子子穿透腸細胞。被釋放的寄生蟲進行無性繁殖（I型）和有性繁殖（II型），產生大配子細胞和小配子細胞。在大配子細胞被小配子受精后，受精卵與孢子體發育，形成薄壁的卵囊，參與自身感染。接下來，厚壁卵囊從宿主體內排出。卵囊可以在有利的環境條件下存活一個多月（例如，高溫、潮濕和低紫外線輻射），并對大多數消毒劑[19]具有抵抗力。被卵囊污染的環境可能是動物和人類的直接感染源。細小隱孢子侵入腸細胞引起腸道細胞骨架結構的改變，如微絨毛的丟失和柱狀上皮細胞的縮短，導致感染動物[54]嚴重的絨毛萎縮。由于未消化的乳汁在腸腔內吸收不良和發酵，腸道上皮細胞的損傷會導致患病犢牛長期營養不良和生長速度降低[19]。這給小牛生產造成了相當大的經濟損失。

參考文獻：

[1]Bartels CJ， Holzhauer M， Jorritsma R， Swart WA， Lam TJ. Prevalence， prediction and risk factors of enteropathogens in normal and non-normal faeces of young Dutch dairy calves. Prev Vet Med. 2010;93：162–169.

[2]Fenner F， MacLachlan NJ， Dubovi EJ， editors. Fenner's Veterinary Virology. 4th ed. Burlington： Academic Press; 2011. pp. 288–290.

[3]Steele AD， Geyer A， Gerdes GH. Rotavirus infections. In： Coetzer JAW， Tustin RC， editors. Infectious Diseases of Livestock. 2nd ed. Cape Town： Oxford University Press Southern Africa; 2004. pp. 1256–1264.

[4]Ghosh S， Varghese V， Sinha M， Kobayashi N， Naik TN. Evidence for interstate transmission and increase in prevalence of bovine group B rotavirus strains with a novel VP7 genotype among diarrhoeic calves in Eastern and Northern states of India. Epidemiol Infect. 2007;135：1324–1330.

[5]Dhama K， Chauhan RS， Mahendran M， Malik SV. Rotavirus diarrhea in bovines and other domestic animals. Vet Res Commun. 2009;33：1–23.

[6]Martella V， Bányai K， Matthijnssens J， Buonavoglia C， Ciarlet M. Zoonotic aspects of rotaviruses. Vet Microbiol. 2010;140：246–255.

[7]Decaro N， Martella V， Elia G， Campolo M， Mari V， Desario C， Lucente MS， Lorusso A， Greco G， Corrente M， Tempesta M， Buonavoglia C. Biological and genetic analysis of a bovine-like coronavirus isolated from water buffalo （Bubalus bubalis） calves. Virology. 2008;370：213–222.

[8]Lin XQ， O'Reilly KL， Storz J， Purdy CW， Loan RW. Antibody responses to respiratory coronavirus infections of cattle during shipping fever pathogenesis. Arch Virol. 2000;145：2335–2349.

[9]Flores EF， Ridpath JF， Weiblen R， Vogel FS， Gil LH. Phylogenetic analysis of Brazilian bovine viral diarrhea virus type 2 （BVDV-2） isolates： evidence for a subgenotype within BVDV-2. Virus Res. 2002;87：51–60.

[10]Baker JC. The clinical manifestations of bovine viral diarrhea infection. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 1995;11：425–445.

[11]Zheng DP， Ando T， Fankhauser RL， Beard RS， Glass RI， Monroe SS. Norovirus classification and proposed strain nomenclature. Virology. 2006;346：312–323.

[12] Mattison K， Shukla A， Cook A， Pollari F， Friendship R， Kelton D， Bidawid S， Farber JM. Human noroviruses in swine and cattle. Emerg Infect Dis. 2007;13：1184–1188.

[13]Jor E， Myrmel M， Jonassen CM. SYBR Green based real-time RT-PCR assay for detection and genotype prediction of bovine noroviruses and assessment of clinical significance in Norway. J Virol Methods. 2010;169：1–7.

[14]Koopmans M， Horzinek MC. Toroviruses of animals and humans： a review. Adv Virus Res. 1994;43：233–273.

[15]Fagerland JA， Pohlenz JF， Woode GN. A morphological study of the replication of Breda virus （proposed family Toroviridae） in bovine intestinal cells. J Gen Virol. 1986;67：1293–1304.

[16]Hughes LE， Gibson EA， Roberts HE， Davies ET， Davies G， Sojka WJ. Bovine salmonellosis in England and Wales. Br Vet J. 1971;127：225–238.

[17]Fossler CP， Wells SJ， Kaneene JB， Ruegg PL， Warnick LD， Bender JB， Eberly LE， Godden SM， Halbert LW. Herd-level factors associated with isolation of Salmonella in a multi-state study of conventional and organic dairy farms II. Salmonella shedding in calves. Prev Vet Med. 2005;70：279–291.

[18]Rings DM. Clostridial disease associated with neurologic signs： tetanus， botulism， and enterotoxemia. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2004;20：379–391.

[19]Fayer R， Gasbarre L， Pasquali P， Canals A， Almeria S， Zarlenga D. Cryptosporidium parvum infection in bovine neonates： dynamic clinical， parasitic and immunologic patterns. Int J Parasitol. 1998;28：49–56.