钩端螺旋体病 (简称钩体病) 是由问号细螺旋体 (通常称钩端螺旋体,简称钩体) 引起的一种重要而复杂的人畜共患和自然疫源性传染病。钩体可以感染近百种动物,其中对猪、牛、犬和人危害最大; 在家畜中以猪、牛、犬 的带菌率和发病率较高,临诊表现形式多样,主要有发热、黄疸、血红蛋白尿、皮肤黏膜坏死、水肿、妊娠动物流产等。OIE将本病列为B类动物疫病,我国把其列为二类动物疫病。
本病在世界各地流行,热带、亚热带地区多发,是地理分布最广泛的疫病之一。我国有28个省、自治市、直辖市发现有人和动物感染,其中以长江流域及其以南各地发病最多。
【病原学】 本病病原为螺旋体目 (Spirochaetales) 细螺旋体科 (Leptospiraceae) 细螺旋体属 (Leptospira) 或钩端螺旋体属的问号细螺旋体 (L. interrogans)。因细螺旋体属成员是一大类菌体纤细、螺旋致密,一端或两端弯曲呈钩状的螺旋体,故常称其为钩端螺旋体。
原来认为本属致病细菌只有1个种,1994年第九版《伯吉氏细菌学鉴定手册》将原来血清群中的5个群升为5个新种,即爪哇、拜伦、巴拿马、谢尔曼尼和塞尔东尼,因此本属细菌目前实际上已有6个种。根据菌体抗原成分,每个种下还可分为不同的血清群,每个血清群又可分为不同的血清型。目前全世界已发现的致病性钩端螺旋体约有25个血清群、至少190个不同的血清型,其中问号钩端螺旋体有14个以上的血清群、150个以上的血清型。我国选定13群14型作为国内统一的标准菌株。
目前对致病性钩体的分类正从传统的抗原分类法向遗传学分类法转变。问号细螺旋体现可分为7个种,即L. borgpetersenii、L. inadai、L. interrogens、L. kirschneri (L.alstonii)、L.noguchii、L. santarosai和L. weilii。在每一个种内可包括数量不等的血清型菌株。
动物中流行的主要是波摩那群、犬热群、秋季热群、黄疸出血群、流感伤寒群、七日热群及爪哇钩端螺旋体(原为群),其中以波摩那群分布最广。不同的型或群对动物的致病性也不同,其中毒力最强的是黄疸出血群、犬热群、澳洲群。已知有23个血清群,再以交互凝集吸收试验将群又区分为若干个血清型,共有200个血清型。我国至今分离出来的致病性钩端螺旋体共有19个血清群,75个血清型。
螺旋丝从一端盘绕至另一端,整齐而细密,共12~18个螺旋; 该菌长6~20μm,宽0.1~0.2μm,能以直线或旋转方式活泼运动,并且有滤过性和组织穿透性。老龄培养物则呈球状或细小的链珠状且无运动性。革兰氏染色呈阴性,但不易着色,常用镀银染色法和姬姆萨染色法进行染色观察。观察未染色的菌体需用暗视野或相差显微镜。钩端螺旋体含有多种抗原成分,其中研究较早、较多的是属特异性抗原、群特异性抗原和型特异性抗原。
钩端螺旋体在宿主体内主要分布于肾脏、尿液和脊髓液中,但在急性发热期则可广泛存在于血液和各内脏器官中。该菌可在人工培养基上生长,但需要特殊的培养成分,如新鲜灭活的10%兔血清、吐温—80、林格氏液或雨水等。常用液体或半固体培养基,如柯索夫培养基和希夫纳培养基等。本菌严格需氧,最适培养温度为28~30℃,最适pH为7.2~7.5。生长缓慢,一般3~4天开始生长,1~2周大量繁殖,有时要1个月左右方可出现结果。培养初期,每1~2天可用培养物涂片做1次暗视野检查,以了解细菌生长情况。另外也可用鸡胚或细胞作细菌分离培养。该菌生化反应特性不活泼,不能发酵糖类,不分解蛋白质,氧化酶和过氧化氢酶均阳性,某些菌株能产生溶血素。
钩端螺旋体对外界环境有一定的抵抗力,在污染河水、池塘水和潮湿泥土中可存活数个月,在尿液中可存活2天左右,这在本病的传播上有重要意义。在低温下可存活较长时间。对酸、碱、热均较敏感,一般消毒剂和常用消毒方法都可将其杀灭。水源污染后常用漂白粉消毒。该菌对链霉素及四环素族药物较敏感,但对砷制剂有抗性。
【流行病学】
1.易感动物 钩端螺旋体的宿主非常广泛,易感动物近百种,包括几乎所有的温血动物以及爬行类、两栖类和节肢动物,其中啮齿目的鼠类是最重要的贮存宿主; 而且每种动物都不仅限于感染1种血清群或型的钩端螺旋体。各种年龄动物均可感染,但以幼龄动物发病较多。家畜中猪、牛、水牛、犬、羊、马、骆驼、鹿、兔、猫,家禽中鸭、鹅、鸡、鸽以及其他野禽、野鸟均可感染和带菌。其中以猪、水牛、牛和鸭的感染率较高。
2.传染源 发病和带菌动物是主要的传染源,猪、马、牛、羊带菌期半年左右,犬的带菌期2年左右,病原体随这些动物的尿、乳和唾液等排出体外造成环境污染。这几种畜禽饲养普遍,污染环境严重,是重要的传染源。病原性钩端螺旋体几乎遍布于世界各地,尤其是气候温暖,雨量较多的热带亚热带地区的江河两岸、湖泊、沼泽、池塘和水田地带为甚。
鼠类感染后,大多数呈健康带菌者,尤以黄胸鼠、沟鼠、黑线姬鼠、罗赛鼠、鼷鼠等分布较广,带菌率也较高。鼠类带菌时间长达1~2年,甚至终生。鼠类繁殖快,分布广,带菌率高,是本病自然疫源的主体。带菌的鼠类和带菌的畜禽构成自然界牢固的疫源地。
现已证明爬行动物、两栖动物、节肢动物、软体动物和蠕虫等亦可自然感染钩端螺旋体。其中受人注意的是蛙类。我国科学工作者曾从黑斑蛙、泽蛙、沼蛙、虎纹蛙、棘胸蛙分离出致病性钩端螺旋体100株以上。蛙感染后可从尿排出钩端螺旋体持续达一个多月。其次蛇、蜥蜴、龟等均可感染钩端螺旋体,但这些动物在流行病学中的作用则认为不如温血动物。
3.传播途径 该病通过直接或间接方式传播,钩体进入机体的途径有以下几种: ①最为常见的是通过水浸泡的或有损伤的皮肤和鼻、眼黏膜;②经口腔、咽喉、肠道黏膜进入体内; ③通过动物间相互咬伤或吸血昆虫的叮咬而进入血液;④通过交配或人工授精而造成的水平与垂直传播。钩端螺旋体侵入动物机体后,进入血流,最后定位于肾脏的肾小管,生长繁殖,间歇地或连续地从尿中排出,污染周围环境如水源、土壤、饲料、栏圈和用具等,感染家畜和人。鼠类、家畜和人的钩端螺旋体感染常常相互交错,构成错综复杂的传染锁链。
低湿草地、死水塘、水田、淤泥沼泽等呈中性和微碱性有水地方被带菌的鼠类、家畜的尿污染后成为危险的疫源地。人和家畜在那里耕作、放牧,肢体浸在水里就有被传染的可能。
4.流行因素及形式 本病有明显的流行季节,每年以7~10月为流行的高峰期,其他月份常仅为个别散发。可发生于各种年龄的家畜,但以幼畜发病较多。
饲养管理与本病的发生和流行有密切关系,饥饿、饲养不合理或其他疾病使机体衰弱时,原为隐性感染的动物表现出临诊症状,甚至死亡。管理不善,畜舍、运动场的粪尿、污水不及时清理,常常是造成本病暴发的重要因素。
【发病机理】 钩体病的病程常经历两个阶段,即持续7~8天的钩体菌血症(前期发热)阶段和持续2~3个月或更常时间的钩体菌尿期 (后期无热)阶段。钩体侵入机体后,12 h后即可在肝脏发现大量菌体,在体温升高以前,菌体主要积聚于肝脏,心脏和肺脏中很少见,偶见于肾脏和肾上腺。菌体侵入血液并进行增殖时,病畜体温升高,血糖含量降低,红细胞大量崩解,血液中血红蛋白增多。游离的血红蛋白一部分随尿排出,引起溶血性黄疸。在发热期,菌体在肝脏和肾脏中数量增加,使肝脏变性、坏死,由于肝组织受到破坏,胆红素直接进入血液和组织内,引起实质性黄疸。因此,本病引起的黄疸属混合性黄疸。随着黄疸的出现,菌体逐渐自血液、肺脏、心脏、肝脏内消失,但在肾脏内数量增加,这与血液内凝集素和溶解素的聚积期相吻合;此时,体温下降,肾脏发生变性、坏死和出血,同时随尿不断向外排出菌体和血红蛋白。在菌体毒素作用下,毛细血管 (特别是皮肤和口腔黏膜)发生血栓和周围细胞浸润,血管狭窄,局部组织营养障碍,形成坏死。出现的溶血作用,与菌体的卵磷脂酶活性有关,牛羊红细胞膜的卵磷脂比其他动物高,因此,牛羊红细胞易于被溶解。
【临诊症状】 不同血清型的钩端螺旋体对各种动物的致病性有差异,动物机体对各种血清型的钩端螺旋体的特异性和非特异性抵抗力又有不同,因此,各种动物感染钩端螺旋体后的临诊表现是多种多样的。总的来说感染率高,发病率低,症状轻的多,症状重的少。多为隐性感染、长期排菌。
【潜伏期】 2~20天。
猪: 急性、亚急性、慢性以及流产这几种类型的症状可同时出现于一个猪场,但多数不同时存在,经一段时间 (两三个月或半年) 的连续观察,这些症状才有可能在一个猪场中见到。至少有12个血清型的钩端螺旋体可以感染猪,其中最重要的有波摩那型、犬热型、出血黄疸型和塔拉索型等。
急性型黄疸型多发生于大猪和中猪,呈散发性,偶也见暴发。病猪体温升高,厌食,皮肤干燥,有时见病猪用力在栏栅或墙壁上摩擦至出血,1~2天内全身皮肤和黏膜泛黄,尿浓茶样或血尿。几天内,有时数小时内突然惊厥而死,病死率很高。
亚急性和慢性型多发生于断奶前后至30kg以下的小猪,呈地方流行性或暴发,常引起严重的损失。病初有不同程度的体温升高,眼结膜潮红,有时有浆性鼻漏,食欲减退,精神不振。几天后,眼结膜有的潮红浮肿、有的泛黄,有的在上下颌、头部、颈部甚至全身水肿,指压凹陷,俗称“大头瘟”。尿液变黄、茶尿、血红蛋白尿甚至血尿,一进猪栏就闻到腥臭味。有时粪干硬,有时腹泻,病猪逐渐消瘦,无力。个别病例有脑膜炎症状。病程由十几天至一个多月。病死率50%~90%。恢复的猪往往生长迟缓,有的成为“僵猪”。
孕猪突然发生大批流产可能是猪群暴发钩端螺旋体的先兆。怀孕母猪感染钩端螺旋体14~30天可出现流产,流产率20%~70%,母猪在流产前后有时兼有其他症状,甚至流产后发生急性死亡。但除了流产以外常见不到其他症状。流产的胎儿有死胎、木乃伊胎,也有衰弱的弱仔,常于产后不久死亡。也可导致初生仔猪感染钩端螺旋体。
牛: 急性型多见于犊牛,常表现为突然高热,黏膜发黄,尿色很暗,有大量白蛋白、血红蛋白和胆色素。常见皮肤干裂、坏死和溃疡。常于发病后3~7天内死亡,病死率甚高。妊娠母牛感染出现流产或“弱犊综合征”,尤其是青年母牛多发。某些牛群发生该病时的唯一症状就是流产。
亚急性型常见于奶牛,体温有不同程度升高,食欲减少,黏膜发生黄疸,产奶量显著下降或停止。乳汁黏稠呈初乳状、色黄并且含有血凝块,病牛很少死亡,经6~8周产奶量可能逐渐恢复。某些牛群感染时,主要表现为“产奶下降综合征”; 有时则表现为繁殖障碍或不育。
羊: 羊感染钩端螺旋体后的症状基本上与牛相似,但发病率较低。
马: 急性病例呈高热,稽留数日,食欲废绝,皮肤与黏膜发黄,点状出血。皮肤干裂和坏死,病的中后期出现胆色素尿和血红蛋白尿。病程数天至2周,病死率40%~60%。
亚急性病例有发热、委顿、黄疸等症状。病程较长为2~4周,病死率较低,为10%~18%。
据报道,临诊上出现的马周期性眼炎,可能与马感染钩端螺旋体有关。病马表现羞明流泪,结膜红肿,角膜浑浊,眼前房充满纤维素性出血性渗出物,虹膜色淡,轮廓不清,可持续2~3周,恢复后间隔6~8周,又可反复发作,终致晶状体、玻璃体和视网膜受损,病马失明。
犬: 表现发热、嗜睡、呕吐、便血、黄疸及血红蛋白尿等,严重者可归于死亡。以幼犬发病较多,成犬常呈隐性感染。
鹿: 本病曾在我国北方地区的养鹿场中发生,以当年仔鹿易感性最强。主要临诊表现为体温升高到41℃以上,可视黏膜黄染,贫血,血尿,食欲减退或废绝,精神委顿,心跳加快,如治疗不及时,预后往往不良。
貂: 波摩那型感染的病例,主要表现为排黄色稀便,渴欲增加,大量喝水,食欲减退,心率及呼吸增数,精神沉郁。有些病例,出现眼结膜炎、发热、贫血、后肢瘫痪、血尿等症状,往往归于死亡。
【病理变化】 钩端螺旋体在家畜所引起的病变基本是一致的。急性病例,眼观病变主要是黄疸、出血、血红蛋白尿以及肝和肾不同程度的损害,皮肤干裂和坏死,口腔黏膜溃疡,肝肿大,棕黄色,胆囊充盈,淤血。肾脏肿大,有出血点和散在的灰白色坏死灶。膀胱黏膜出血,膀胱内积有黄色或红色尿液。肺、脾等实质器官有斑点状出血。肠系膜、肠黏膜出血,肠系膜淋巴结肿大。胸腔和心包有黄色积液,心脏、心内膜出血。有些病例头、颈、下颌、背部及胃壁等水肿。
慢性或轻型病例,则以肾的变化为突出。
【诊断】 本病易感家畜种类繁多,钩端螺旋体的血清群和血清型又十分复杂,临诊和病理变化也是多种多样,单靠临诊症状和病理剖检难于确诊,必须结合微生物学和免疫学诊断进行综合性分析。
病料样品采集: 急性发病动物的内脏器官 (肝、肺、肾、脑)及体液(血、乳、脑脊髓、胸水、腹水); 慢性感染母畜的流产胎儿; 带菌动物的肾、尿道和生殖道。
1.微生物学检查 由于钩端螺旋体易于崩解、破坏而死亡,因此作病原学诊断时应采集新鲜病料样品,如发热期急性病例的血液或死后不久动物的肝、脾、肾、脑等或发病中、后期动物的脊髓液和尿液等进行检查。上述液体材料经离心浓缩后可制成悬滴片,用暗视野显微镜直接检查菌体及其运动。脏器组织片可用荧光抗体染色、镀银染色或姬姆萨染色后进行镜检。也可将上述病料进行细菌分离、培养和鉴定,或接种幼龄仓鼠和乳兔做致病性试验。
2.血清学诊断 常用的血清学方法包括以下几种。
(1) 凝集溶解试验 本法特异性强,灵敏性高,并可区分血清型,但抗体出现较晚,发病后3~8天开始出现,12~17天达高峰,因此不宜用于早期诊断。
钩端螺旋体可与相应的抗体产生凝集溶解反应。但灭活的菌体抗原只能与阳性血清出现凝集反应,而活的菌体与阳性血清既能发生凝集又能出现菌体溶解现象,所以试验时需用活的菌体作抗原。抗体浓度高时发生溶菌现象 (在暗视野检查时见不到菌体),抗体浓度低时发生凝集现象(菌体凝集成一朵朵菊花样)。操作方法是将被检血清先作低倍稀释,并与各个血清群的标准活菌抗原反应,此为定性或叫初筛试验,确定被检血清的群别。群别确定后,再用该群中不同型别的菌株与被检血清反应,确定其型别及其凝集溶解效价。无论是定群还是定型,其阳性反应时菌体均先凝集成菜花或蜘蛛状,然后溶解成碎片。感染动物的血清凝集溶解效价往往可达104~105,并可持续1年以上。也可按上述方法用已知阳性血清对所分离的细菌进行定群和定型。由于本法使用的抗原为活菌,因此应注意自身防护,并防止病原扩散。
(2) 微量补体结合试验 具有群特异性而无型特异性,其抗体在发病2~3天后出现,并且维持时间较长,可用于早期诊断、流行病学调查及追溯动物隐性感染。其抗原为多价的抗原,通常将几个菌型菌株经灭活法、超声波裂解法、冻融法或煮沸法等制备。当血清效价达1:20以上或双份血清效价升高4倍以上时为阳性反应。虽然该试验的操作方法较为麻烦,但一次可以完成大批的血清样本检查,常用于流行病学调查或普查。
(3) 酶联免疫吸附试验 本法具有属的特异性,可用于早期诊断。国内已用此法检查钩端螺旋体病患者抗体,证明本法特异性及敏感性高,具有早期诊断意义。有人曾用本法与显微凝集试验作比较,发现本法检出率较高,因此本法成为一种很有前途的诊断方法。
(4) 炭凝集试验 是以活性炭颗粒作为载体的间接凝集试验。将已知的钩端螺旋体抗原吸附在炭颗粒上作为炭抗原,以检查未知血清中的抗体; 也可将已知的本病血清抗体吸附在炭颗粒上制成免疫炭血清,以检测未知抗原。炭抗原的抗原性稳定,4℃可保存8个月以上,由福尔马林灭活菌体制成,具有群特异性,已广泛用于本病的检疫。
(5) 间接血凝试验 本试验具有属特异性,比凝集溶解试验更敏感,能检出血清中微量抗体,可作为本病的早期诊断法。抗原较易保存,方法简便,适合于基层使用。
(6) 间接荧光抗体法 本法只有属特异性而无型特异性。其阳性率较凝集溶解试验要高,但可出现一定比例的非特异性反应。
3.DNA探针技术 本法从1984年开始用于本病的检测。国外有人曾用32P标记DNA探针和生物素标记DNA探针进行试验,证明对钩端螺旋体DNA的最小识别量分别为1.5 pg和5 pg。国内有人曾用生物素-11-duTP标记黄疸出血群钩端螺旋体赖型O17株DNA作为探针,用斑点杂交法钩体DNA,该探针能识别致病性黄疸出血群赖型、澳洲群澳洲型及七日热群七日热型,最小识别量为10 pg,但不能识别非致病性菌株,表明该探针具有较好的敏感性和特异性。
4.聚合酶链反应 (PCR) 近年来,有人应用此法检测钩端螺旋体培养液和感染的牛尿,证明能检出少至一到数条钩端螺旋体,远较血清学方法为敏感,且在3h内即可获得结果。有人用针对一定血清群钩端螺旋体DNA设计的引物作PCR试验,证明除了本群各菌型以外,其他各群菌和对照微生物的DNA均不与之起反应。说明PCR是迄今检测钩端螺旋体最敏感、特异和快速的检测方法。
5.多价苗紧急接种诊断 据一些单位的经验,在进行猪的钩端螺旋体病,特别是亚急性和慢性病例暴发时的诊断和防治实践中,往往遇到病原体的检查、分离培养和动物接种的检出率很低; 血清学检查无论有病无病,阳性率在不少地区常常是30%~60%不等,使诊断发生困难。应用人的钩端螺旋体5价和3价苗进行紧急接种,若为本病,在大多数情况下,接种后2周内新病例停止出现,疫情停息,收到诊断的效果。也曾多次给大批亚急性和慢性病猪注射,有50%~60%病猪5~7天茶尿和血红蛋白尿消失,10天左右水肿型病例逐步消退,精神、食欲好转。
鉴别诊断: 猪钩端螺旋体病应注意与猪附红细胞体病、新生仔猪溶血性贫血症等相区别。其他动物的钩端螺旋体病也应注意与其相似疾病的区分,如丝虫病、水貂阿留申病、狐传染性肝炎、兔球虫病等。
【防控措施】 防控本病的措施包括三个部分,即消除带菌排菌的各种动物 (传染源); 消除和清理被污染的水源、污水、淤泥、牧地、饲料、场合、用具等以防止传染和散播; 实行药物预防及免疫接种,加强饲养管理,提高家畜的特异性和非特异性抵抗力。药物预防可用土霉素、四环素等拌料,连用5~7天。免疫接种可用人钩端螺旋体5价或3价菌苗,疫苗注射后有良好的免疫预防效果。初次免疫2天后,应进行再次接种,以后可每年接种一次。钩体病恢复后,可获得长期的高度免疫性。
发生本病时应及时采取相应措施控制和扑灭疫情,防止疫病蔓延。对受威胁动物可应用钩端螺旋体多价苗进行紧急预防接种。同时搞好消毒、处理病尸等工作。发病动物可采取抗生素治疗,常用的抗生素有土霉素、四环素、青霉素和链霉素等,若结合对症治疗如强心、利尿、补充葡萄糖和维生素C等则可提高疗效。
治疗钩端螺旋体感染有两种情况,一种是无症状带菌者的治疗,另一种是急性、亚急性病畜的抢救。
带菌治疗,一般认为链霉素和土霉素等四环素族抗生素有一定疗效。在猪群中发现感染,应全群治疗,饲料加入土霉素连喂7天,可以解除带菌状态和消除一些轻型症状。怀孕母猪产前1个月连续饲喂上述土霉素饲料可以防止流产。据报道,四环素加入饲料中连续喂饲,可以有效地预防犊牛的钩端螺旋体感染。应用青霉素治疗则必须大剂量才有疗效。
急性、亚急性病畜的治疗,成年牛可静脉注射四环素。有人报道,牛感染波摩那型钩端螺旋体病,应用青霉素、链霉素均无明显疗效。猪急性、亚急性钩端螺旋体病的治疗,单纯用大剂量青霉素、链霉素、四环素和土霉素等抗生素也往往收不到显著效果。实践证明,由于急性和亚急性病畜肝功能遭到破坏和出血性病变严重,在病因治疗的同时结合对症疗法是非常必要的,其中葡萄糖维生素C静脉注射及强心利尿剂的应用对提高治愈率有重要作用。
【公共卫生学】 人的潜伏期平均7~13天。人感染本病主要是因在污染的水田或池塘中劳作,病原通过浸泡皮肤、黏膜而侵入机体; 也可通过污染的食物经消化道感染。根据病人临床症状可分为6型,即黄疸出血型、流感伤寒型、脑膜脑炎型、肺出血型、胃肠炎型和肾型。病人表现发热、头疼、乏力、呕吐、腹泻、皮疹、淋巴结肿大、肌肉疼痛 (尤以腓肠肌疼痛并有压痛为特征)、腹股沟淋巴结肿痛、关节炎、鼻衄等,严重时可见咯血、肺出血、蛋白尿、黄疸、皮肤黏膜出血、血尿、肾炎、脑膜炎、败血症甚至休克等。有的病例出现上呼吸道感染类似流行性感冒的症状。也有表现为咯血,或脑膜炎等症状。临床表现轻重不一,大多数经轻或重的临床反应后恢复,多数病例退热后可痊愈; 部分人可于急性期过后半年左右再次复发,并损伤组织器官,称为后发症; 少数严重者,如治疗不及时则可引起死亡。
人钩端螺旋病的治疗,应按病的表现确定治疗方案,一般是以抗生素为主,配合对症、支持疗法,首选药物为青霉素G,其次为四环素族、庆大霉素、氨苄青霉素; 有人证明强力霉素有良好疗效。预防本病,人医和兽医必须密切配合,平时应做好灭鼠工作,加强动物管理,保护水源不受污染; 注意环境卫生,经常消毒和清理污水、垃圾; 发病率较高的地区要用多价疫苗定期进行预防接种。