綿羊肺炎支原體研究進展

魏 婕，張 妤，米曉云，魏玉榮，鄭文新*

（1.新疆動物疫病研究重點實驗室/新疆畜牧科學院獸醫研究所，烏魯木齊 830013；2.新疆畜牧科學院，烏魯木齊 830011）

羊支原體性肺炎（Mycoplasmal pneumonia of sheep and goats，MPSG），是由支原體所引起的一種接觸性呼吸道傳染病。其典型臨床特征為發熱、咳嗽、呼吸道困難、流鼻液和病羊消瘦等。隨著經濟發展和對羊肉及其相關制品的需求，新疆肉羊養殖數量和養殖規模日益擴大，活羊及羊肉制品跨區域交易和流通日益頻繁。羊支原體肺炎的發生也隨之變得更加頻繁和嚴重，流行范圍更加廣泛，已嚴重影響和制約著我國肉羊產業的健康發展。由于羊支原體肺炎病癥復雜，病原血清類型多，且不同地區的支原體優勢菌株不同，一旦發生將難以控制，一般常用的消除疾病的措施不但費用高昂，也無法完全達到防治的效果。因此，本文通過對綿羊肺炎支原體的病原學、流行病學、毒力相關基因以及抗病育種等方面的研究進展進行綜述，初步提出防控對策。

1 現 狀

1.1 綿羊肺炎支原體病原學現狀

引起羊支原體肺炎的病原主要是絲狀支原體簇（Mycoides cluster，Mm cluster）[1]。該病主要通過密切接觸以及空氣飛沫傳播，傳播速度快，發病率高，流行區域較為廣泛，目前已報道在非洲、中東和西亞等43 個國家發生羊支原體肺炎，現主要流行于非洲、亞洲和地中海沿岸的國家和地區[2]。我國最早可追溯到1979年四川分離到的綿羊胸膜性肺炎支原體，隨后在新疆、寧夏、甘肅、貴州、湖南、廣西、河北、貴州、遼寧、江蘇、內蒙、河南、青海等多個省市均有該病發生的報道，給羊產業造成嚴重的威脅和經濟損失[3-4]。引起羊出現呼吸系統疾病的支原體有6 種。它們是山羊支原體山羊亞種（Mycoplasma capricolum subsp. mycodes，Mcc）、絲狀支原體山羊亞種（Mycoplasma mycoides subsp.capri，Mmc）、絲狀支原體絲狀亞種（Mycoplasma. mycoides subsp.Mycoides，Mmm）、綿羊肺炎支原體（Mycoplasma ovipneumoniae，Mo）、支原體山羊肺炎亞種（Mycoplasma capricolum subsp.capripneumoniae，Mccp）、精氨酸支原體（Mycoplasma arginine，Ma）[5-6]。其中，Ma 是動物呼吸道常在菌之一，屬于條件性致病菌，當動物機體的免疫力下降，多從呼吸道侵入肺部引起肺部病變。Mccp是山羊傳染性胸膜肺炎的主要病原體，是絲狀支原體簇的成員中感染能力最強的病原之一，能夠引起山羊發病且在全球流行的可通過接觸傳播的傳染病，引發山羊傳染性胸膜肺炎（Contagius caprine pleuropneum，CCPP），該病的病變組織僅僅局限于胸腔部位，而其他病原菌（Mo、Mmc、Mcc）不但能夠引起像CCPP那樣的胸膜炎癥狀之外，還能引起動物發生如乳腺炎、角膜炎及敗血癥等相關疾病。對于這種綜合癥狀的精確診斷缺乏定義，這也反映了可能導致這種綜合癥狀的支原體菌株之間存在多樣性和異質性。因此，綿羊支原體肺炎的病原體不局限于一種支原體，本研究主要針對綿羊肺炎支原體（Mo）研究進行綜述。

1.2 綿羊支原體肺炎流行病學

綿羊肺炎支原體（Mo）于1963 年首次由Mackay 在英格蘭從患病的綿羊體內分離得到，由Carmichael（1972）正式命名。此后，新西蘭、匈牙利、冰島、英國、澳大利亞、西班牙、土耳其及非洲和西亞的許多國家都相繼報道由Mo 引起綿羊和山羊疾病[7]。我國學者胡景韶（1982）在四川省首次從新西蘭引進的邊區萊斯特種羊的后代羔羊中發現Mo，此后Mo 又分別從我國許多地區的綿羊及山羊的體內分離得到，并通過人工感染證明了其致病性（綿羊肺炎支原體最適培養基的篩選）[8]。綿羊感染Mo后，出現胸腺增大，氣管內接種后的后期檢查顯示肺萎陷的斑片狀區域。肺部的組織病理學變化包括輕度肺炎、肺泡萎陷和肺泡間隔增厚[6]。吳錦艷等[9]對全國綿羊及山羊支原體進行流行病學調查，結果顯示：綿羊支原體抗體陽性率為31.92%，其中陽性率最高的省份為內蒙古76.8%，其次是河北50.00%、吉林21.99%；山羊支原體的抗體陽性率為10.67%，其中陽性率最高省份為河南35.14%，其次為河北27.50%、山東22.50%。另有來自河北、遼寧、吉林、海南、黑龍江、內蒙古和安徽7 省份的少量血清樣品同時檢測出Mo 和Mccp 兩種抗體，表明該病的流行存在不同菌株混合感染的情況，這在河北地區最為嚴重（15.00%）。另據統計，江蘇部分地區綿羊支原體性肺炎發病率為11.85%[10]，吉林部分地區發病率為30.36%[11]，新疆不同地區的檢出陽性率為61.06%[12]、29.00%[13]、16.70%[14]、40.78%[4]，且疆外引進羊發病率高于本地舍飼綿羊。檢測發現，綿羊支原體肺炎常并發Ma和結膜支原體（Mycoplasma conjunctivae）感染。

2 問 題

2.1 綿羊肺炎支原體感染具有不同特性

與山羊相比，Mo感染肺炎更常見于青年羊，其檢出頻率因綿羊品種而異[15]。較高的溫度和較低的相對濕度可能有利于Mo 存活。另外，高放養密度、低通風率、運輸引起的應激、氣候和季節等都是引起Mo感染高發的因素。支原體感染誘導的宿主免疫和炎癥反應更多地提示損傷，而不是支原體細胞毒性組分的直接影響[16]。根據這些流行病學調查，支原體流行的菌株多樣，其感染宿主主要是依靠支原體表面蛋白的黏附和侵入，從而引起宿主免疫調節異常。支原體表面蛋白復雜的特性，使其在流行時產生不同的臨床特性。

2.2 綿羊肺炎支原體致病機理復雜

肺炎支原體的致病性決定因素為毒力因子（如黏附素）以及引起的宿主免疫反應（如宿主表面的受體）。其致病機理可能是支原體突破宿主防御系統后黏附到宿主細胞內部所引發的免疫反應，或者是支原體介導的免疫炎癥反應造成肺部損傷病變[17]。也就是說支原體的致病性主要是由支原體的毒力因子和宿主表面受體引起的一系列免疫反應產生的損害。

研究人員對Mo 毒力的研究鑒定了三個基因glpF、glpK 和glpD 參與甘油輸入、過氧化氫和活性氧（ROS）的產生，具有與細菌毒素溶血素A（hlyA）和溶血素C（hlyC）高度氨基酸序列相似性的兩種蛋白質[18]。目前也提出了Mo毒力的各種機制，包括巨噬細胞活性的改變，誘導產生針對纖毛抗原的自身抗體，高水平的過氧化氫產生導致組織損傷，與過氧化氫產生相關而誘導的纖毛停滯，抑制淋巴細胞活性，以及產生莢膜多糖（CPS），促進生物體粘附于纖毛上皮[19]。體外研究中，在細胞內以及宿主細胞表面均發現了Mo。CPS可能是Mo的關鍵毒力成分，并可能參與炎癥反應。在綿羊支氣管上皮細胞中，它可以通過內源性和外源性凋亡通路誘導Caspase（天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶）依賴的凋亡，這主要歸因于ROS 依賴的JNK 和p38 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路。綿羊肺炎支原體體外生物膜形成非常有限，這可能與其多糖膠囊有關[20-21]。支原體病原中最保守的蛋白之一Hsp70 蛋白，被發現在綿羊肺炎支原體的自然感染中具有免疫原性，以及延伸因子Tu（EF-Tu），被認為是疫苗開發的潛在候選蛋白，因此可能是疫苗開發的相關抗原[22]。Mo 本身的毒力基因涉及多條通路，在感染過程中具有復雜性。另外，Mo 與其他種的支原體毒力基因存在一定的相似性，存在通過受體的改變而感染不同物種的可能性。

綿羊支原體肺炎雖然未被列入國家動物疫病名錄中，但由于該病的病程長，傳播性強，流行范圍廣，病原體不易被及時發現并清除，造成病羊消瘦甚至死亡，對綿羊產業造成較大的經濟影響。

3 對 策

3.1 疫苗免疫防控

綿羊肺炎支原體沒有細胞壁，且屬于兼性胞內菌，故大多數抗菌藥物防治效果不佳，隨著我國獸用抗菌藥使用減量化行動的實施，疫苗免疫作為防控綿羊支原體肺炎有效措施的意義得到進一步突顯。目前針對該病的生產化疫苗僅有一種滅活疫苗[23]。另外，利用地方分離株、標準株Y98 分別加入不同的佐劑研制的滅活疫苗具有較好的保護率[24]。

3.2 培育抗綿羊肺炎支原體綿羊新品種

羊支原體肺炎病癥復雜，一旦發生感染將難以控制，其消除措施主要依靠撲殺感染羊群和傳統疫苗免疫易感羊群。但由于支原體血清型多，體外培養難度大，且不同地區的支原體優勢菌株不同，無交叉保護，疫苗可能很難滿足疾病的控制需求。目前的防控疫病措施完全達不到預期效果，造成巨大的經濟損失?？共∮N對提高抗病能力是一種相對簡單易行的方法，對由自然選擇產生抗性的個體研究表明，這種形式的抗病能力是可持續的，即可遺傳的。此外，還可以通過增強免疫應答性的育種，實現同時對幾種疾病具有抗性的目的[25]。動物的抗病性狀是病原體在與宿主免疫系統對抗過程中被打敗的結果，其抗性基因的定位大多也集中在病原體識別、免疫因子的分泌、抗感染及相關通路方面。根據疾病的病因和現有的物種資源，結合基因組圖譜和功能基因組學等工具發現潛在對病原體具有遺傳抗性（耐受性）的基因抗性相關基因，選擇具有高水平特異性病原體抗性的動物個體，從而提高對各種疾病的遺傳抗性，可達到防控增產效果。

對不同病因病原體引起感染的抵抗力遺傳研究可以在三個遺傳水平上確定：物種、品種和單個動物遺傳變異。例如，研究不同物種對引起爛蹄病的病原體的遺傳抗性差異，表明山羊對這些病原體表現出比綿羊更強的抵抗力或者說是耐受性[26]。不同品系的羊對外界的抵抗力不同，生活在極端環境的Birbhum 綿羊對多種疾病，特別是寄生蟲病具有抵抗力，說明該品種羊可能具有廣譜的抗病能力[27]。綿羊支原體肺炎的抗性具有物種或品種特異性，Cao Y H 等[28]通過分析不同物種或品種羊的抗性或易感性的差異，解析了野生綿羊物種抗菌先天免疫基因PADI2 的滲入等位基因與肺炎抗藥耐藥性相關，對家養綿羊抵御肺炎做出貢獻。

巴什拜羊是新疆特有的品種，通過轉錄組比較發現感染綿羊肺炎支原體（Mo）的巴什拜羊與生理鹽水對照組肺組織的轉錄組分析發現Toll樣受體（TLR）信號通路被認為與Mo感染最密切相關[29]。為了揭示雜交盤羊易感染Mo 的機理，通過轉錄組學分析發現，Mo 感染后的基因大多富集在與原發性免疫缺陷相關的途徑，明顯的纖毛運動抑制和B 細胞免疫缺陷可能是雜交盤羊對Mo 敏感性的重要因素[30]。這些基因位點及通路的發現為后期抗病育種提供了抗病相關基因位點。石河子大學研究團隊對湖羊、杜泊羊以及杜湖F1代綿羊的MHC 進行基因相關性分析，找到了三種羊差異MHC 基因型，并對不同基因型的杜湖F1代綿羊進行攻毒實驗，發現其中HaeIII dd 和MvaI cc 基因型可能是羊支原體肺炎的抗性基因。該實驗在前期不同品種綿羊對Mo抗性不同的研究基礎上，尋找綿羊抗Mo的可能抗性基因，為后期遺傳育種提供了參考依據[31]。

4 結 論

綿羊肺炎支原體感染對新疆的羊產業造成巨大的經濟損失，疫苗接種不能達到很好的防控目的，因此根據目前新疆地區綿羊肺炎支原體流行現狀以及相關毒力基因研究現狀，提出抗病育種的對策來防控綿羊支原體肺炎。動物抗病能力的變化往往與多個基因的突變有關[32]。不同品種的綿羊在對疾病的抵抗力方面存在差異，通過現代多組學方法找到Mo 的致病機制，利用新一代基因測序技術，尋找與某些疾病抗性相關的主效基因以及確定相關突變，就可以更深入地了解與抗性相關的分子基礎和遺傳變異，結合現代基因操作技術能夠獲得穩定的綿羊抗病新品種，解決綿羊肺炎支原體對新疆羊產業的影響。