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猪球虫与球虫病研究进展
蔡建平,谢明权,覃宗华
(广东省农业科学院兽医研究所,广东广州 510640)
中图分类号:$852.72+3文献标识码:A 文章编号:1005—8567(2001)04—0003—05
猪球虫病是由猪等孢球虫(1sosparasuis)
和某些艾美耳属(Eimeria)球虫寄生于哺乳
期及新近断奶的仔猪小肠上皮细胞所引起的以
腹泻为主要临床症状的原虫病,在成年猪群,
虽有球虫寄生,但一般不引起临床
现,多呈
带虫现象,而成为本病的传染原,尤其是母猪
带虫,常引起一窝仔猪同时或先后发病,或引
起死亡,引起较大的经济损失。近年来,该病
在欧、美、澳、东南亚国家和地区流行严重,
引起兽医寄生虫学者的充分关注,在病原学、
流行病学、免疫学等方面取得了不少进展。
1病原生物学
1.1猪球虫的种类
猪球虫最早报道于1878年,由Zum和彤一
valta首先发现,但未作具体的描述和分类命
名llj。Dollwes(1921)也曾描述过从猪粪便中分离
的肠球虫,但未予命名;次年该氏描述并命名了
猪的蒂氏艾美耳球虫(E.debliecki)uJ。自此之
后,寄生虫工作者先后报道并命名了15种艾美
耳球虫和2种等孢球虫(Pelllerdy,1974)E1【,但其
中至少有5种艾美耳球虫和1种等孢球虫的有
效性值得怀疑,仍有待研究幢J。目前根据不同国
家和地区猪球虫病的流行病学调查结果,大多数
学者比较认可猪球虫的有效种计有艾美耳属8
种和等孢属1种,即粗糙艾美耳球虫
(E.scabro,)、光滑艾美耳球虫(E.polita)、极细艾
作者简介:蔡建平(1961~),江苏泰兴人,副研究员,
博士。主要从事兽医寄生虫病研究.
收稿日期:2001—10—25
· 3 ·
美耳球虫(E.perm/nuta)、蒂氏艾美耳球虫
(E.debliecki)、猪艾美耳球虫(E.suis)、种猪艾美
耳球虫(E.porci)、有刺艾美耳球虫(E.spinosa),
新蒂氏艾美耳球虫(E.neodebliecki)和猪等孢
球虫(,.suis)l2|。据Smith称,在欧洲,上述
猪球虫中比较常见的是,.suis、E.d孵bliecaki、
E.砌m【3|。而据Daugschies等对大多数文献报
道的
,上述各种球虫除E.neodebliecki外,
在欧洲都很普遍,尤其是,.suis,常在种猪场
的仔猪群中引起疾病流行H1;但Koudela等在捷
克的调查认为,E.neodebliecki这一虫种广泛存
在,且有较强致病力,可引起临床型腹泻bj。
由于猪艾美耳球虫生活史的潜隐期和孢子化时
间较长,种内形态变异较大,等孢属和艾美耳
属的非孢子化卵囊形态种间差异不大等特点,
出现这些差异并不奇怪。
1.2猪球虫的生活史
迄今为止,在猪球虫中,仅只有,.suis、
E.debliecki、E.scabra、E.spinosa和
E.neo&bliecki5种的生活史得到实验研究,对
其它4种艾美耳球虫的生活史过程还不详细了
解。一般而言,猪艾美耳球虫的潜隐期多在
10~14日问,排卵囊持续期(明显期)也长
达6。10日。在2.5%重铬酸钾溶液中于25℃
孢子化时一般也需10天以上⋯。据调查,从
新鲜猪粪便中分离的7种艾美耳球虫卵囊(未
发现E.neodeblicki)在1.25%的重铬酸钾溶液
中于30℃通氧孵化,12天时有97%的卵囊完
成孢子化。但猪等孢球虫的潜隐期较短,为4
~6天,明显期为3~13天,卵囊的体外孢子
万方数据万方数据
·4· 鱼些望趔鳄鱼望璺型堕垒然世趔y堂堂!婴坠i!旦塑y尘:堑:塑竺:兰坠::至嫂!
化时间为3~5天。现以E.neodelbliecki的生活
史为例说明猪艾美耳球虫的生活史蚓5。
E.neodeblicki的卵囊为椭圆形或卵圆形,
卵囊壁双层,无色,外层光滑,无微孔。孢子
化卵囊大小为19.8×15.2(17~24×14~18)
/an,无卵囊残体,有极粒。孢子囊长卵圆形,
有明显的斯氏体和孢子囊残体,孢子囊大小为
13.1×6.1(12~14×5~7)tan。在2.5%重铬
酸钾中于25℃孢子化需时10~12天,而在
加℃时则需16天才能完成孢子化。其内生性
发育是在距回盲口50~300cm处的中后段空
肠肠绒毛上皮细胞内进行的。口服感染
E.neodebliecki25×104孢子化卵囊后5天时,
首先在后段空肠的组织切片中,于肠隐窝处的
肠细胞内出现未成熟的单核裂殖体,呈球形,
位于宿主细胞核上方的顶端胞质中,大小为
1.5.3脚,每个细胞内可达5个裂殖体,至
第7天时,可见到球形的成熟裂殖体,沿周边
分布有10~18个核,至第8天裂殖体增殖至
最大,含12~20个新月形的裂殖子,此时刮
取肠粘膜涂片进行显微镜检查,可见到大小为
8.1×1.0。1.5脚的裂殖子。至第9天,开始
出现未成熟的大配子体(3~5肿),第10天
时,裂殖生殖仍在进行,但已有合子形成,此
时的组织切片上可见到8%的未成熟的裂殖
体,13%的未成熟的大配子体,59%的成熟大
配子体,16%的正在发育的小配子体和4%卵
囊。在HE染色切片上,成熟大配子的特征是
胞质中含多量嗜伊红颗粒。在成熟的小配子体
中小配子呈周边分布,中央有一8—10p.m大
小的残体。11~12天时仍有少量有性期虫体,
至14天时在肠切片上再也未见内生性各阶段
虫体。感染后10天时,粪便中可查到卵囊,
排卵囊持续期6~8天,排卵囊高峰期为感染
后第10天(48065±21789OPG)和11天(34
445±32026OPG)。临床症状显示期为第8。
11天。尽管在这一研究中只发现一代裂殖体,
但所见到的裂殖体很可能是第二代裂殖体,因
为感染后第5—6天时球形单核的裂殖体大量
出现,表明此之前应存在第一代裂殖生殖,只
不过由于数量较少,而在组织切片或粘膜涂片
上未能发现而已。
1.3猪球虫分类的一些进展
猪球虫的分类也主要是依据卵囊的形态大
小及结构、潜隐期和孢子化时间、寄生部位等
特性来进行。但这种分类方法对研究者的个人
经验及技能有很大依赖,且猪艾美耳球虫和等
胞球虫及各种艾美耳球虫间的未孢子化卵囊差
异很小,需进行较长时间的孢子化后才能进行
分类,使猪艾美耳球虫的分类比较困难。近年
来,借助于计算机辅助的数值分类法和以PCR
法为基础的分子生物学分类法已开始用于猪球
虫的流行病学调查,取得一定进展。
根据已报道的猪的7种艾美耳球虫(不包
括E.niodebliecki)卵囊形态特征,Dau帮c}lies
等蚓6将卵囊色泽和卵囊形态数值化,在色泽因
子(cf)中,设定卵囊壁无色者数值为一1,
黄色者为1,褐色者为5,黑褐色为8;在形状
因子(sf)中将亚球形、球形、椭圆形或圆形
设为一1,卵圆形或不对称形设为1,以德国
莱卡公司的计算机辅助图像分析系统用莱卡显
微镜1000倍下测定卵囊和孢子囊的长、宽
值,首先根据卵囊壁外层的光滑度及有无微孔
存在将混合种卵囊分为3组后,再根据卵囊长
度(10)、形态因子(sf)、色泽因子(cf)、孢
子囊长度(1s)、孢子囊宽度(ws)、孢子囊形
状指数(SP=ls/ws),用Excel7.0和Windows
SPSS软件进行分析和数值分类,以u检验法
进行统计处理(种问差异显著的P值应小于
0.05),并与传统的分类方法进行比较。结果
表明,用该法ne一对该次调查中粪便中存在
的所有7种艾美耳球虫卵囊进行准确分类。根
据数据库中卵囊壁外层的光滑度将猪粪便中的
混合卵囊分成的3组中,第1组卵囊壁粗糙,
包括E.perminuta、E.polita、E.scflbl"ft3种,
再依据lo、sf和cf等参数进行数值分类,可将
这3种球虫准确分类至种。E.即蒯删。总能
准确分类(100%),而对E.polita和E.scabra
则有1%~3%的错误分类率。第2组卵囊具
有黄色或褐色粗糙卵囊壁并带有明显针刺样构
万方数据万方数据
亡丕查塑簦匿登蕉 筮堑鲞箜垒塑 塑!至!至旦
造,此时不需要其它参数,可直接分类至单一
种——E.spinosa,第3组卵囊的壁光滑,包括
E.debliecki、E.suis、E.porci,需先行孢子化
后再根据“、cf、lo和孢子囊形状指数进行数
值分类,结果100%的E.debliecki可准确分
类,E.suis和Eporci的准确率也达93%。在这
一分类方法的实际应用中,对这7种球虫的准
确率总体达到98.9%。稍后Hire等又在此基
础上进行了改进,使整个分类过程实现半自动
化,达到了方便、快速、准确,用少量卵囊即
可进行球虫种流行病学调查的目的№J。
这种以形态为基础,借助于计算机技术进
行的数值分类方法,虽然可避免传统分类方法
的一些缺陷,但仍较为费时,需拍摄许多幅单
个卵囊的照片,且对光滑型卵囊的球虫种需先
行孢子化,其实用性受到一定限制。近来,
Ruttkows“7]等根据球虫18srDNA序列中高度
保守区序列
了两个引物(At'l和19)进行
PCR扩增,结果在所研究的3种球虫
(E.polita、E.porci和E.$c如ra)扩增出长度
分别为1318bp(前两种)和l316bp(后者)
的DNA片段,三者间的相互差异仅为2%,与
,.suis的相应扩增产物分别有87%(E.polita)
和86%(E.$cabra和E.porci)相吻合。经对
扩增关产物测序,发现其种间序列变异主要在
680。770bp和l070~1100bp之间,以此间
序列为基础分别构建了E.polita、E.porci、
E.scabra和,.suis的特异性正向引物(20一.23
bp),PCR扩增后,在E.porci形成330bp的
扩增产物,而在其它3种则产生560be的产
物。在针对这4种球虫特异性引物中,除
E.scabra的SCAB—l与E.porci有交叉反应
外,其余引物都是种特异性的,能根据从猪粪
便中的新鲜卵囊(无需孢子化)所提取的
DNA将球虫方便地鉴定至种。理论上计算,
仅需250个艾美耳球虫卵囊和25个等孢球虫
卵囊即可进行准确分类;且该法可用于对卵囊
或孢子囊结构已有损伤或长时间保存的陈旧性
卵囊进行精确分类。
而在猪等孢球虫,同样以18srDNA的
·5 ·
PCR产物进行多态性分析和聚类分析后发现,
有斯氏体或无斯氏体的不同种等孢球虫差异较
大,在无斯氏体的等孢球虫18srDNA与肉孢
子虫科成员间同源性更大一些,而有斯氏体者
则与艾美耳科由源性较大,因此有人建议在系
统分类上,,.suis(无斯氏体)应归于肉孢子
虫科(Sarcocystidae)【8。。
2致病性和流行病学
2.1猪艾美耳球虫
过去,一般认为,.suis的致病力较强,常
可引起哺乳仔猪的严重腹泻,而艾美耳球虫的
致病力较弱uj。但近年来的流行病学调查和试
验研究都表明,猪的艾美耳球虫病实际上普遍
存在,即使是在亚临床状态,其损失也可能是
很大的。猪的数种艾美耳球虫(如E.polita、
E.scabra、E.debliecki、E.suis、E.spinosa和
E.neodebliecki都可在乳猪和断奶后仔猪引起发
热、腹泻、体重降低、食欲下降等症
状[5,9,10,11,12,13,1圳。以25×104E.neodebliecki孢
子化卵囊接种18只30日龄仔猪,结果在感染
后8~11天间出现严重腹泻,粪便呈粘液状带
泡沫,褐色或绿色,常粘附于会阴部,12天
时粪便呈糊状,并在13~14天时逐渐恢复至
正常。在8~11天时剖检实验猪有明显的肉眼
病变,表现为在中后段空肠有卡它性或局灶伪
膜性炎症,粘膜表面有斑点状出血和纤维素性
坏死斑块,肠系膜淋巴结水肿性增大;显微镜
下可见肠绒毛萎缩,肠上皮细胞灶性坏死,在
绒毛顶端有纤维素性坏死物,并可在上皮细胞
内见到大量成熟的裂殖体、裂殖子等内生性阶
段虫体。猪的艾美耳球虫病一般发生断奶前后
的仔猪。但对其流行病学的研究仍很少。
2.2猪等孢球虫
,.suis是引起猪球虫病的主要病原,且常
为原发性,发生于产房内的哺乳期或新断奶的
仔猪。在世界各国,其发生率约占仔猪腹泻性
疾病中的15%一20%¨引。据欧洲国家的流行
病学调查有83%~100%的猪场有,.suis感
染H7I,在美国每年导致的经济损失高达1亿
万方数据万方数据
·6· 鱼磐酱堂篮』婴里里堂堂墅!翊型!!堡巫旦受墅i!竖!y!!:堑:№:垒些!::至塑!
美元以上。,.suis主要寄生于猪小肠,偶可寄
生于盲肠及结肠,其中以空肠或回肠尤为常
见,以5X104卵囊试验接种1—3日龄仔猪可
引起严重腹泻,接种7×104。3×105卵囊则引
起仔猪死亡。腹泻以糊状粪便开始,2。3天
后转为水样,常呈黄色或灰白色,但无血便,
有强烈的酸奶味。以2×105感染3日龄仔猪
后2.4天开始发生腹泻,并一直持续至感染
后10或1l天;4.5天时即在粪便中出现卵囊,
第7天时为排卵囊高峰;在整个病程中分别于
5~7天和12天时出现两次排卵囊高峰,说明
有一次循环感染出现。显微镜下可见肠绒毛萎
缩、融合、肠隐窝增生,并有坏死性肠炎的病
理表现,在肠上皮细胞内可见到双核形并以内
出芽生殖分裂的工型裂殖体和多核的Ⅱ型裂殖
体‘18I。
仔猪出生后可立刻感染,.suis。由于猪等
孢球虫生活史短暂,5~7日龄时仔猪生活环
境中即有大量卵囊,因而等孢球虫病常发生于
7~14日龄的乳猪【l8。。但新近的调查表明更大
日龄的仔猪也可发生。Sayd等证实10~19日
龄仔猪的,.suis检出率更高;哺乳期仔猪和常
规断奶后的仔猪卵囊检出率也无明显差异¨9。。
在一次更大范围的调查中【驯,Mever发现在大
型机械化养猪场,3~4周龄的仔猪感染最高。
在历时一年的连续采样检查中发现5个种猪场
(母猪群155~238只)的264窝仔猪(按总产
仔猪窝数的10%抽样)中总体累加感染率为
53.8%(在不同的猪场分别为20%~81.5%),
在哺乳期仔猪感染率从18.6%升高至37.3%。
至哺乳末期,腹泻病发生率最高,可占采样窝
数的66.3%,有63.4%的腹泻仔猪粪检等孢
球虫卵囊阳性粪检阳性的猪有78.2%发生临
床型球虫病;夏季(66.3%)和秋季
(61.O%)的发生率明显高于冬季(37.9%)
和春季(47.9%),且常与致病性大肠杆菌和
兰氏类圆线虫(Strongyloidesransomi)混合感
染。不同的断奶方式对断奶仔猪的,.suis感染
率似有影响,早期断奶的仔猪在断奶后6~7
周育成期问3次采样检查,感染率从37.5%下
降至20.2%再至4.1%,与此同时腹泻发生率
则从36.5%降至11.0%再至3.3%;而常规断
奶的仔猪则从17.2%上升至21.9%再稍降至
21.0%,腹泻发生率则分别为34.4%、33.o%
和5.7%。有自动除粪系统的仔猪栏中仔猪感
染率较低,网孑L型地板栏舍内仔猪的感染率明
显小于平实型地板栏舍的仔猪。
产房污染是仔猪感染的主要来源,并可造
成在同一产房内的一窝窝仔猪的连续感
染L21,22J。极少量的残存卵囊即足以导致这种
连续感染陇J,一窝仔猪中只要一只感染,很
快引起全窝仔猪同群感染。较短的潜隐期和孢
子化时间及仔猪栏内较高的温度(可达
35℃),使,.suis生活史很易完成,可能是感
染在同窝仔猪间迅速扩散的主要因素。但大多
数研究认为母猪带虫对其仔猪等孢球虫病发生
的流行病学意义不大。
3免疫
对猪球虫病的免疫机理研究还非常少。但
一些临床表现说明仔猪能对球虫感染产生免疫
力。Sturt等实验证明仔猪试验或自然感染
,.suis后对再感染有很强的抵抗力,不但无临
床症状,且很少甚至无卵囊排出;一日龄仔猪
口服4×105孢子化卵囊后出现水样腹泻,甚
至引起死亡;但给19目龄仔猪同样剂量的卵
囊则只引起轻微临床表现,说明仔猪对,.suis
感染有年龄免疫现象。仔猪出生后3~4周内,
肠相关淋巴组织的结构和功能是逐渐发育成熟
的,随着年龄的增长,肠道局部抗球虫免疫的
特异性细胞介导免疫反应的细胞和体液因子逐
渐发挥作用,且非特异性免疫因子可能比特异
性免疫因子有更重要的作用。
4诊断和防治
猪球虫病发生于哺乳期和断奶前后,正是
仔猪腹泻病的好发年龄,有多种病理或生理因
素可引起仔猪腹泻。因此对仔猪球虫病的诊断
比较困难,仅从粪检中查获卵囊或进行克粪便
卵囊计数是不够的,必须辅以剖检,在小肠上
万方数据万方数据
[丕童趄盏医型蕉 笙堑鲞箜垒塑 趔!生!至旦
皮细胞中查见艾美耳球虫或等孢球虫的内生性
阶段虫体及相应的病理变化才可确诊。目前还
未见有能用于猪球虫诊断的免疫学方法报道。
猪球虫卵囊的粪便检查以饱和盐水(d=
1.20g/mL)漂浮法较好,饱和硫酸锌(d=
1.29∥HlIJ)、饱和蔗糖(d=1.299/mL)、饱和
氯化锌+蔗糖(d=1.30g/mL)由于比重较
大,对球虫卵囊的检出率反而有明显影响l5【。
猪球虫病的治疗较为困难,鸡用的大多数
抗球虫药无明显效果¨7;。氨丙啉、莫能霉素、
呋喃唑酮等经试验证明无预防和治疗作用。虽
然猪的饲料中常添加盐霉素,但其对猪球虫可
能无明显效果。磺胺类药物可用于治疗或预防
球虫病,但喂服困难,患病仔猪常不愿采食或
饮用含治疗药物的饲料、饮水,以高浓度磺胺
类药物配成糊状物涂于母猪乳头,可能导致仔
猪因异昧而不愿吮乳,效果并不理想¨8|。据
报道5%的三嗪酮悬液(商品名为百球清)对
仔猪球虫病有极好的治疗预防效果。按20m∥
k体重(相当于o.4mL/kg)或1血/头仔猪
剂量于3~5日龄一次口服可完全预防球虫病
的发生,增重明显;由于该药对猪球虫内生性
发育各阶段虫体均有效,以此剂量进行治疗也
同样有效。该药安全性好,5倍剂量仔猪也能
完全耐受,且与补铁剂(口服或非肠道给药)、
恩诺沙星、庆大霉素、硫酸抗敌素、增效磺胺
等无任何相互干扰,也不影响仔猪免疫力的产
生,在生产中已得到广泛应用。
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猪球虫与球虫病研究进展
作者: 蔡建平, 谢明权, 覃宗华, CAI Jian-ping, XIE Ming-quan, QIN Zong-hua
作者单位: 广东省农业科学院兽医研究所,广东,广州,510640
刊名: 广东畜牧兽医科技
英文刊名: GUANGDONG JOURNAL 0F ANIMAL AND VETERINARY SCIENCE
年,卷(期): 2001,26(4)
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