英文名称 :brucellosis
布鲁氏菌病(brucellosis),简称布病,也称布氏杆菌病、波状热(undulant fever)、地中海热(Mediterranean fever)或马耳他热(Malta fever)。病原布鲁氏菌于1886年由英国医师大卫•布鲁斯(David Bruce)在马耳他军队发生此病流行时首次发现。人是此菌的机会性宿主,据估计每年全球新发感染病例在50万例以上,是我国乙类法定传染病。
布鲁氏菌(brucella)是一种隶属布鲁氏菌属(Brucella)的革兰氏染色阴性的兼性胞内寄生需氧菌,呈不活动、微小(直径0.5~1.5μm)的多形球状杆菌,无荚膜、鞭毛及芽孢。该菌对光、热及常用的化学消毒剂等均很敏感。日照10~20分钟、湿热60℃ 10~20分钟、3%含氯石灰(漂白粉)澄清液数分钟即可将其杀灭。
依据最初宿主不同可将布鲁氏菌属细菌分为6种:羊种布鲁氏菌(B. melitensis,分离自绵羊、山羊及骆驼)、牛种布鲁氏菌(B. abortus)、猪种布鲁氏菌(B. suis)、犬种布鲁氏菌(B. canis)、绵羊附睾种布鲁氏菌(B. ovis)和沙林鼠种布鲁氏菌(B. neotomae)。各种的毒力、生物学性状、人畜感染后的临床表现等都有较大差别,导致人类布病的主要是前四种,其中羊种菌致病力最强,猪种菌次之。世界范围内最常见的布病病原体为羊种布鲁氏菌。近年来新鉴定的菌种包括:人型(B. inopinata,分离自人乳腺植入物伤口)、鳍型(B. pinnipedialis)、鲸型(B. ceti)、田鼠种布鲁氏菌(B. microti)、狐型(B. vulpis)及狒型(B. papionis),部分菌种可导致人类的散发病例。
有近170个国家和地区的人、畜中存在布病,除南极洲外的各大洲均有分布。在不同国家及国家内部,疫情分布极不均匀。发达国家相对少见,已有14个国家宣布消灭了布病。每年2—6月为流行高峰。我国人布病疫情以20世纪50—60年代最为严重,70年代至80年代显著下降,而90年代中期至今疫情呈上升趋势。
2019年12月2日,兰州大学第一医院西站院区上报4例疑似布病病例,均为中国农业科学院兰州兽医研究所工作人员。甘肃省疾病预防控制中心工作人员后续进行流行病学调查,对317名相关人员进行检测,发现了96名布鲁氏菌抗体阳性的隐性感染者。2019年12月7日,黑龙江省疾病预防控制中心通过传染病疫情网络直报系统检测到省农垦总局总医院诊断6例布病,均为中国农业科学院研究生院兽医学院(哈尔滨兽医研究所)学生。后经调查,截至12月10日,此次疫情相关报告布鲁氏菌抗体阳性者13人,其中布病确诊病例1例、疑似2例、隐性感染10例。作为感染布病的高风险人群,相关职业人员应做好积极防护措施。
(一)传染源
国内主要的传染源为羊,其次为牛、猪等重要家畜。最近发现海豚、海豹等海洋动物也可成为传染源。这些病畜早期往往导致流产或死胎,其阴道分泌物传染性最强,其皮毛、各脏器、胎盘、羊水、乳汁和尿液也常带菌。病畜乳汁中带菌较多,排菌可达数月至数年之久。牛被感染是特别严重的问题,因其可产生大量被污染的牛奶,对消费者产生威胁。
(二)传播途径
人主要因直接接触被感染的动物或动物制品,经消化道、经体表接触和经呼吸道传播,感染本病。
1.经消化道传播
食物传播是城市人口感染布病的主要原因。奶酪制品中的布鲁氏菌可存活数月以上。酸奶和酸奶酪导致感染风险较小,因布鲁氏菌不耐酸性环境。
2.经体表接触传播
某些职业由于与病畜直接接触或暴露在严重污染环境下而存在危险。剥牛羊皮、剪羊毛、挤乳、屠宰病畜时病菌从破损皮肤进入人体均可受染。实验室工作人员常可由皮肤、黏膜感染细菌。
3.经呼吸道传播
布鲁氏菌能以气溶胶的形式长期悬浮在空气中,混杂羊毛的尘土中可含本菌,经呼吸道黏膜、眼结膜发生感染。职业人群因直接接触或暴露在严重污染环境下而存在危险。儿童可因将幼畜或者病畜作为宠物导致感染风险。
人传人案例极其罕见,但对于献血或器官捐献者需行布病筛查,以排除近期感染史。
(三)易感人群
人群对布鲁氏菌普遍易感。20~45岁的青壮年男性由于职业原因,其发病率高于女性。国内在北方、东北及西北地区,农牧民的感染率最高,急性病例中儿童占比高;在城市及南方地区,则以从事动物食品加工工人及有过疫区旅游者为主。兽医学等相关研究人员,医院实验室相关工作人员,在处理染病人畜样本时有较大风险。患病后有一定的免疫力,但再感染者并不少见。
布鲁氏菌有极强的组织嗜性,可在巨噬细胞、树突状细胞和胎盘滋养层细胞内增殖。除此之外,布鲁氏菌还可在许多种哺乳动物的细胞内增殖。布鲁氏菌细胞内增殖过程不利于宿主固有免疫和适应性免疫的应答,也减弱了抗感染药物杀伤作用。
布鲁氏菌可快速穿过黏膜上皮层进入体内,随后被黏膜局部的巨噬细胞和树突状细胞吞噬入内。在专职吞噬细胞内,布鲁氏菌可部分存活并增殖,并能逃避和干扰宿主的免疫应答。病菌随淋巴液引流至局部淋巴结组织,反复感染导致肉芽肿性淋巴结炎。若病菌不能在局部淋巴结内被清除,感染未控制,则会在此大量繁殖成为原发病灶,进一步播散入血,随血液循环造成全身感染。布鲁氏菌主要在网状内皮系统的细胞寄生,富有网状内皮细胞的脏器,如肝、脾、骨髓、淋巴结、胎盘、生殖道等脏器易形成新的感染灶。增殖的细菌在具有细胞间播散能力后,通过细胞趋化作用而侵入此菌所亲嗜的组织。在吞噬细胞内,布鲁氏菌逐渐恢复关键酶的基因表达,代谢过程逐渐恢复,并开始增殖。在适应了所寄居吞噬细胞的微环境后,布鲁氏菌开始侵染亲嗜性强的组织、细胞,后者的病原又可多次进入血液循环而导致症状加重,使发热呈波状型。
急性期时细菌及毒素起主要作用,而慢性期则过敏反应起重要作用。急性期表现包括类流感样症状。慢性感染则可导致心血管、肝脏及神经系统、骨关节病变。骨、关节和神经系统的过敏反应主要为关节炎、关节强直、脊椎炎、神经炎等。肺可有出血性卡他性肺炎。心脏病变较血管病变少见,有心内膜炎、心肌炎等。偶见弥漫性肾炎和肾盂肾炎,以及睾丸炎、附睾炎、子宫内膜炎等。尽管体液免疫产生特异性抗体在抗感染过程中起到了一些作用,但布病康复主要得益于细胞免疫。
(一)特异性检查方法
1.病原学检查
血培养阳性是布鲁氏菌感染实验室诊断的“金标准”。此外,骨髓培养的阳性率要比外周血高15%~20%。培养阳性者虽有必要进一步行菌种分型及药敏试验,但亦可采用PCR等分子生物学手段进行菌种分型检测。脑脊液、伤口、脓液等亦可分离培养出布鲁氏菌。
2.布鲁氏菌血清学检查
用于诊断人布病的主要抗原是布鲁氏菌外层细胞膜和内部(细胞质)蛋白的光滑脂多糖(S-LPS)。血清学检测应用简捷,结果便于判读,适用于户外或人群筛查及确诊。目前推荐将两种方法组合应用或同一方法连续检测两个时点样本,动态观察以确保结果的可靠性。
(1)凝集试验
包括琥红平板凝集试验(rose-bengal plate agglutination test,RBPT)、血清凝集试验(serum agglutination test,SAT)等。检测的原理是直接检测布鲁氏菌脂多糖抗原所对应的抗体,病程第1周可阳性,第2周强阳性。多先采用琥红平板凝集试验作为筛查试验,若为阳性,再进行试管凝集试验,效价≥1∶160为阳性。但注射霍乱菌苗、兔热病菌苗、布鲁氏菌菌苗后也可呈阳性,故应查双份血清,若效价有4倍或以上增长,乃提示近期布鲁氏菌感染。
(2)酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)
该检测阳性率高于凝集试验,且检测IgM、IgA及IgG的敏感性相似。因慢性患者的抗体属IgG型,故本法可同时用于急、慢性患者的诊断。该试验操作更方便,不仅用于血清学诊断,还可用于乳汁检查。
(3)补体结合试验
补体结合抗体亦属IgG,病程第3周的效价可超过1∶16。本试验的阳性率高于凝集试验,特异度亦高,但所测抗体的出现时间晚于凝集试验。补体结合试验至今仍是布病的重要诊断方法。
(4)2-巯基乙醇(2-mercaptoethanol,2-ME)试验
自然感染达1个月后,体内凝集素由IgM转为IgG型。因菌苗免疫后3个月内的抗体以IgM为主,可为2-ME所破坏,而IgG对2-ME有耐受性。因而可用2-ME试验来鉴别是自然感染抑或疫苗所致。
(5)荧光偏振免疫分析(fluorescence polarization immunoassay,FPIA)
是一种定量免疫分析技术,操作简便。其灵敏度、特异度与ELISA相当,可用于牛、羊及猪布病筛查。
3.分子生物学检查技术
PCR优点在于不需要接触活菌,减少了职业暴露风险;所需样本量少,检测灵敏度高,而且还可以分型,弥补了血清学检测技术的不足,符合临床快速诊断的要求。
(二)非特异检查
反映感染指标的血沉、C反应蛋白、降钙素原等可明显升高。血常规特点为白细胞计数偏低,淋巴细胞比例升高。病程长者可有贫血和血小板减少。脑脊液检查适用于脑膜炎患者,脑脊液细胞增多(淋巴细胞为主),蛋白质增高,其余均正常。心电图可示PR间期延长、心肌损害等。骨、关节的X线检查可见软组织钙化、骨质修复反应强而破坏性小,椎间盘和椎间隙变窄等。肝功能及脑电图的改变均属非特异性。
预防接种和病畜管理是控制本病的主要措施。
(一)管理传染源
病畜应隔离,外地输入的牲畜必须经血清学及细菌性检查,证实无病后方可放牧。用血清学方法检出的病畜应全部捕杀。流产胎羔应加生石灰深埋。急性期患者应隔离至症状消失且血、尿培养均阴性。
(二)切断传播途径
加强粪、水管理,防止病畜、患者的排泄物污染水源。人畜分居,生乳须经巴氏消毒处理,家畜肉类经煮熟后才可进食。来自疫区的皮毛须放置4个月,以达自然灭菌的目的。屠宰工人、皮毛乳肉加工厂工人、兽医等均应注意个人防护。防护用具、污染地面等均宜用苯酚(石炭酸)、含氯石灰(漂白粉)等进行严格消毒。
(三)保护易感人畜
直接接触动物及其制品的职业人群感染风险最大。暴露于污染样本或进行菌体培养的实验室工作人员也是重要人群。与确诊或疑似布病动物接触时,进行高风险操作的所有人都应该佩戴防护措施。结膜存在高感染风险,故眼部防护尤为重要。环境被严重污染时,呼吸道感染也存在高风险。应该佩戴能滤除细菌的口罩,定期更换口罩并对其进行化学消毒或湿热消毒。
现有的疫苗中减毒活疫苗保护效果较好,现有的畜用减毒活疫苗有S19、RB51(牛种)和Rev1(羊种)等,健康牲畜的预防接种应做到连续性(连续免疫3~5年)和连片性(易感动物全部接种),采用减毒活菌苗,作皮下注射或气溶胶吸入。此外,定期监测家畜,发现感染动物及时处理。疫区向非疫区运送可疑动物时需检疫检验。牧民、兽医、实验室工作者等均应接受预防接种,采用减毒活菌苗皮上划痕法,人用减毒活疫苗目前采用19BA及104M菌苗,有效期1年,每年应加强复种1次。疫区人群应在产羔季节前2~4个月接种。