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第八章 牛海绵状脑病
    来源:辈宠网

牛海绵状脑病俗称疯牛病,是由朊病毒引起牛的一种以潜伏期长、病情逐渐加重为特征的疫病。主要表现行为反常、颤抖、感觉过敏、体位异常、运动失调、轻瘫、有攻击行为甚至狂暴、产奶减少、体重减轻、脑灰质海绵状水肿和神经元空泡形成。病牛终归死亡。

本病1985年首次发现于英国的苏格兰,在短短的几年里就传到爱尔兰、美国、加拿大、瑞士、葡萄牙、法国和德国等,随后于20世纪90年代传播到整个欧洲。近年又传到亚洲,日本和韩国已经相继确诊了9例疯牛病和几例由BSE引起的“疯人”。因而,BSE实际上已成为继艾滋病之后,比艾滋病更难制服的世界性的特殊传染病。由西欧10多年前产生的 “疯牛危机” 和“谈牛色变” 已演变成全球性恐慌,给人类健康和畜牧业的发展造成重大威胁。

流行最为严重的是英国,OIE最新统计资料显示: 至2004年9月15日累计确诊达183 972例,涉及33 000多个牛群,先后共屠宰和焚烧了上百万头牛,造成高达近百亿美元的经济损失。因大多数肉用牛于2~3岁即被屠宰食用,所以实际感染BSE的牛数应远多于临诊病例数。据估计1985—1995年有70多万头潜伏期BSE病牛进入人的食物链,这构成了严重的公共卫生问题。更令人不安和棘手的是疯牛病病因和发病机理尚不清楚,其病原与人们熟知的细菌和病毒全然不同,科学家暂且把它称为朊病毒 (Prion—PrPsc)。我国将其列为一类动物疫病,目前尚无发生本病的报道。

【病原学】 本病病原是与痒病病毒相类似的一种朊病毒 (prion)。朊病毒实质上不是传统意义上的病毒,它没有核酸,是具有传染性的蛋白质颗粒,但又与常规病毒具有许多共同特性: 能通过25~100 nm孔径的滤膜; 用易感动物可滴定其感染滴度; 感染宿主后先在脾脏和网状内皮系统内复制,然后侵入脑并在脑内复制达很高滴度 (108~1012/g)。

一般认为,BSE是因 “痒病相似病原”跨越了 “种属屏障”引起牛感染所致。目前倾向的学说认为它是一种人体和动物体内固有的蛋白质因构型发生了转化,由主要是α型折叠变成β折叠,从无害变成了致病,学术上叫做“构型转化”或由良性蛋白变成恶性蛋白,即正常的朊蛋白 (简称PrPc) 在未知因素的作用下转变成具有感染性的朊蛋白 (简称PrPsc)。初步认为是牛食用了污染绵羊痒病病毒或牛海绵状脑病病毒的骨肉粉而发病的。

1986年Well首次从BSE病牛脑乳剂中分离出痒病相关纤维 (SAF),经对发病牛的SAF的氨基酸分析,确认其与来源于痒病羊的PrPsc是同一性的。BSE朊病毒在病牛体内的分布仅局限于病牛脑、颈部脊髓、脊髓末端和视网膜等处。

病毒对热的抵抗力极强,可低温或冷冻保存,100℃也不能完全使其灭活,134~138℃高压蒸汽18 min仅能使大部分病原灭活,360℃干热条件下可存活1h。在pH2.1~10.5范围内稳定,用含2%有效氯的次氯酸钠或2N的氢氧化钠,在20℃用于表面消毒需作用1h以上,用于设备消毒则需作用12 h以上; 但在干燥和有机物保护下或经福尔马林固定组织中的病原,不能被上述消毒剂灭活。动物组织中的病原,在10~12℃福尔马林中可保持感染性几个月,乙醇、双氧水、酚等均不能将其灭活,经过油脂提炼后仍有部分存活。病原在土壤中可存活3年,紫外线、放射线不能将其灭活。氯仿和甲醇仅能使其感染性稍微降低。焚烧是最可靠的杀灭办法。

【流行病学】 BSE发生流行需具备三个因素: 其一是本国存在大量绵羊且有痒病流行或从国外进口了被传染性海绵状脑病病原污染的动物产品; 其二是牛、羊脏器的化制条件 (动物性蛋白饲料加工) 不能消除其中具有的传染性因子,可使该致病因子逐渐适应在牛体内生存;其三是用反刍动物肉骨粉喂牛。

1.易感动物 BSE朊病毒无宿主特异性,无论自然感染还是实验感染,易感动物范围均较广,牛、羊、猫、多种野生动物、人均可感染。牛海绵状脑病的发生与牛的品种、性别等因素无关,多发生于3~5岁的成年牛,最早可使22月龄牛发病,最晚到17岁才发病。已知由朊病毒引起的人和动物致死性神经系统疾病有10多种,如人的克—雅病、库鲁病、格—斯综合征、致死性家族性失眠症、杰茨曼—斯脱司勒—史茵克综合征、绵羊和山羊的痒病、传染性水貂脑病、鹿慢性消耗性疾病和猫海绵状脑病等。

2.传染源 患病牛及带毒牛、患痒病的绵羊和其他感染动物是本病的传染源。

3.传播途径 多器官、多途径传播,动物主要是由于摄入混有痒病病羊或病牛尸体加工成的肉骨粉而经消化道感染的,也可通过除呼吸道之外的其他途径感染,如: 血液、皮肤黏膜等。经脑内和静脉注射可使小鼠、牛、绵羊、山羊、猪和水貂感染,经口感染可使绵羊和山羊发病,猪、禽的经口感染试验正在进行中。

4.流行因素及形式 发病牛年龄为3~11岁,但多集中于4~6岁青壮年牛,2岁以下和10岁以上的牛较少发生; 奶牛因饲养周期较肉牛长,且肉骨粉用量大,因而发病率高。发病无明显的季节性,一年四季均可发生。

【临诊症状】 BSE的平均潜伏期约为5年,病程一般为14~180天,其症状不尽相同,多数病例表现出中枢神经系统的症状,临诊表现为精神异常、运动和感觉障碍。

精神异常主要表现为烦躁不安,行为反常,常由于恐惧、狂躁而表现出攻击性。少数病牛可见头部和肩部肌肉颤抖和抽搐。后期出现强直性痉挛,泌乳减少。

运动障碍主要表现为耳对称性活动困难,常一只伸向前,另一只向后或保持正常; 共济失调,步态不稳,乱踢乱蹬以致摔倒。

感觉障碍主要表现为对触摸、声音和光过分敏感,这是BSE病牛很重要的临诊特征。用手触摸或用钝器触压牛的颈部、肋部,病牛会异常紧张颤抖,用扫帚轻碰后蹄,也会出现紧张的踢腿反应; 病牛听到敲击金属器械的声音,会出现震惊和颤抖反应; 在黑暗环境中,对突然打开的灯光,出现惊恐和颤抖反应。

病牛食欲正常,粪便坚硬,体温偏高,呼吸频率增加,最后常极度消瘦而死亡。

【病理变化】 肉眼变化不明显。但组织学变化具有明显的特征性,表现为:

(1) 在神经元的突起部和神经元胞体中形成空泡,前者在灰质神经纤维网中形成小囊形空泡 (即海绵状变化),后者则形成大的空泡并充满整个神经元的细胞核周围。

(2) 常规HE染色可见神经胶质增生,胶质细胞肥大。

(3) 神经元变性、消失。

(4) 大脑淀粉样变性,用偏振光观察可见稀疏的嗜刚果染料的空斑。

空泡主要发现于延髓、中脑的中央灰质部分、下丘脑的室旁核区和丘脑以及其中隔区,而在小脑、海马回、大脑皮层和基底神经节等处通常很少发现。无任何炎症反应。

【诊断】 根据特征性的临诊症状和流行病学特征可以做出BSE的初步诊断。由于本病既无炎症反应,又不产生免疫应答,迄今尚难以进行免疫学或血清学诊断。生物学方法 (即用感染牛或其他动物的脑组织通过非胃肠道途径接种小鼠)是目前检测感染性的唯一方法,但因潜伏期至少在300天以上,而使该方法无实际诊断意义。

目前定性诊断以大脑组织病理学检查为主。Well等 (1989) 报道,根据脑干区的空泡变化,特别是延髓孤束核和三叉神经脊束核的空泡变化,诊断BSE的准确率高达99.6%。脑干神经元及神经纤维网空泡化也具有证病性意义。本法是最可靠的诊断方法,但需在牛死后才能确诊,且检查需要较高的专业水平和丰富的神经病理学观察经验。

依据 《牛海绵状脑病诊断技术》(GB/T19180—2003)进行诊断。

还有以下几种实验室诊断方法,可根据自身的条件选用。

1.免疫组织化学法 检查脑部的迷走神经核群及周围灰质区的特异性PrP的蓄积,本法特异性高,成本低。

2.电镜检查 检测痒病相关纤维蛋白类似物 (SAF)。

3.免疫转印技术 检测新鲜或冷冻脑组织 (未经固定) 抽提物中特异性PrP异构体,本法特异性强,时间短,但成本较高。

病料样品采集: 组织病理学检查,在病畜死后立即取整个大脑以及脑干或延脑,经10%福尔马林固定后送检。

【鉴别诊断】 应注意与以下疾病相鉴别:

(1) 有机磷农药中毒 (有明显的中毒史、发病突然、病程短)。

(2) 低镁血症、神经性酮病 (可通过血液生化检查和治疗性诊断确诊)。

(3) 李氏杆菌感染引起的脑病 (病程短,有季节性,冬春多发,脑组织大量单核细胞浸润)。

(4) 狂犬病 (有狂犬咬伤史,病程短,脑组织有内基氏小体)。

(5) 伪狂犬病 (通过抗体检查即可确诊)。

(6) 脑灰质软化或脑皮质坏死、脑内肿瘤、脑内寄生虫病等 (通过脑部大体剖检即可区别)。

【防控措施】 本病尚无有效治疗方法。应采取以下措施,减少传染性海绵状脑病病原在动物中的传播。

(1) 根据OIE 《陆生动物卫生法典》的建议,建立BSE的持续监测和强制报告制度。

(2) 禁止用反刍动物源性饲料饲喂反刍动物。

(3) 禁止从BSE发病国或高风险国进口活牛、牛胚胎、精液、脂肪、肉骨粉或含肉骨粉的饲料、牛肉、牛内脏及有关制品。

(4) 一旦发现可疑病牛,立即隔离并报告当地动物防疫监督机构,力争尽早确诊。确诊后扑杀所有病牛和可疑病牛,甚至整个牛群,对其接触牛群亦应全部处理,尸体焚毁或深埋3m以下。不能焚烧的物品及检验后的病料,应用高压蒸汽136℃处理2h或用2%有效氯的次氯酸钠浸泡。

目前,牛海绵状脑病的预防和控制困难极大,因其病原——朊病毒对理化处理具有高度耐受性,甚至在福尔马林固定下也不能灭活,一般常规消毒处理均无济于事。此外,还有以下难点有待突破:

(1)极长的潜伏期 (5~50年) 在此期间无法检测和诊断,目前用于细菌和病毒检测的最有效手段如PCR、ELISA都无能为力。

(2) 多器官、多途径传染 目前已知除呼吸道之外,所有途径都能传染,如: 消化道 (食入)、血液、皮肤黏膜等。

(3) 对牛源性化妆品和各种洗发洗浴液,尤其是惯用的牛胎盘制剂传播疯牛病的危险性评价与安全控制不完善。

我国尚未发现疯牛病,但仍有从境外传入的可能。为此,提出防范BSE的九字方针: “堵漏洞、查内源、强基础”,要加强口岸检疫和邮检工作,严禁携带和邮寄牛肉及其产品入境。

为了控制本病,英国人痛定思痛,及时采取果断而有效的 “屠宰加焚毁” 的措施,规定:捕杀和销毁患牛; 禁止在饲料中添加反刍动物蛋白 (肉骨粉等); 严禁销售、食用病牛肉。近年来已有不少国家 (包括我国) 禁止从英国进口牛、牛精液、胚胎和任何肉骨粉等,以防止该病传入。

最终控制BSE的暴发和流行,有赖于对病原和发病机理的突破。当前应加强研究和发展活体BSE检测方法。美国为进一步预防疯牛病危害公众健康,食品和药物管理局于2004年7月9日宣布,禁止在美容化妆品生产和食品加工中使用有可能感染疯牛病的牛脑和牛的其他身体组织; 禁止使用牛脑和牛脊髓,以及从年龄超过30个月大 (因为30个月是牛能被检测出疯牛病的最低限) 的牛身上取用头骨、眼睛和脊髓附近的神经系统组织。近年来,各国还在培育抗疯牛病品种上积极探索。据《自然》杂志网站报道,美日科学家为了彻底解决疯牛病的问题,培育出了一种根本不产生朊蛋白的牛胚胎。他们首先从牛体细胞内提取了产生朊蛋白的基因序列,随后用一个人造脱氧核糖核酸 (DNA) 片段插入该基因序列,阻止基因发挥正常功能。然后,他们将这段经过改造的基因序列重新注入牛体细胞内,再通过克隆技术培育出牛胚胎,植入母牛体内,以培育免患疯牛病的转基因牛。牛犊诞生后,还要通过科学的手段,检测其是否确定不会患上疯牛病,这一技术是否成功还需要经受时间的考验。

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