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牛球虫病

完整评审: 8月 2022 作者:Anthony Andrews, BVetMed, PhD, DECBHM, DECSRHM, Consultant
上次更新: 9月 2024
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在所有哺乳动物中,牛被诊断出临床球虫病的病例可能多于其他任何物种。该寄生虫是牛犊和幼龄生长牛腹泻的最重要病因之一,常导致动物生产性能下降,甚至可能引起死亡。因此,除家禽外,牛球虫病是研究程度最高的经济动物球虫病。

牛球虫病的病因与发病机制

全球已在牛的粪便中鉴定出 20 多种艾美耳球虫属虫种,包括阿拉巴马艾美耳球虫 (Eimeria alabamensis)、奥本艾美耳球虫 (E auburnensis)、牛艾美耳球虫 (E bovis)、巴西艾美耳球虫 (E brasiliensis)、布基农艾美耳球虫 (E bukidnonensis)、加拿大艾美耳球虫 (E canadensis)、圆柱艾美耳球虫 (E cylindrica)、椭圆艾美耳球虫 (E ellipsoidalis)、皮氏艾美耳球虫 (E pellita)、亚球形艾美耳球虫 (E subspherica)、怀俄明艾美耳球虫 (E wyomingensis) 和邱氏艾美耳球虫 (E zuernii)。然而,通常只有四种(阿拉巴马艾美耳球虫、奥本艾美耳球虫、牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫)与临床疾病相关。实验表明,其他艾美耳球虫属虫种具有轻度或中度致病性,但不被视为重要病原体。混合感染很常见,且可能导致致病性增加。所有牛艾美耳球虫属虫种均具有严格的宿主特异性。  

通常,牛球虫的生活史包括两代无性繁殖和一代有性繁殖,有性繁殖阶段会将具有抵抗力的卵囊随粪便排出体外。在适宜的氧气、水分和温度条件下,数天内即可产生具有感染性的孢子化卵囊。对于阿拉巴马艾美耳球虫、奥本艾美耳球虫、牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫,第一代无性繁殖发生在小肠远端的一半区域,而第二代无性繁殖和孢子生殖通常主要局限于盲肠和结肠。

艾美耳球虫属各种通常定位于肠道的特定部位,且在同一部位内,不同种可能侵入不同的细胞。牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫等致病性艾美耳球虫属虫种可破坏小肠远端、盲肠和结肠。致病性较弱的椭圆艾美耳球虫则感染小肠。

1,000 个卵囊的感染量可导致 240 亿个宿主肠道细胞被破坏。一些实验研究表明,幼龄牛犊的体重下降至少会持续到其第一个放牧季节结束。球虫病属于自限性疾病,一旦球虫的繁殖阶段结束,通常无需特异性治疗即可自然康复。

牛球虫病的流行病学

临床感染通常发生在约 1~2 月龄,但也可发生于 1 岁以内的牛。由于球虫病通常不在出生后的前 3 周内发生,因此不纳入牛犊新生腹泻综合征的范畴。成年牛偶有发病报道,通常为散发病例,这可能与潜在的其他基础疾病有关。然而,围产期母牛因卵囊排出量增加,会提升环境感染压力。自 20 世纪 90 年代中期以来,英国的牛球虫病病例有所增加,这可能是因为取消了以往在牛犊饲料中常规添加抗球虫药的做法。

牛球虫病既发生于室内条件,也发生于室外条件(室内稍多见)。感染源于被污染的环境,尤其是在潮湿温暖的环境中。圈养于育肥场的牛全年均易感。在许多国家/地区,该病全年均可发生,但具有一定的季节性,冬季发病率较低。 

在美国西北部和中西部,牛球虫在夏季、秋季和春季的感染率较高,在仲冬和初夏的感染率较低。在加拿大,长期严寒之后或天气突然剧变之后可暴发冬季球虫病。澳大利亚昆士兰州干旱年份断奶牛发病更多,这可能与应激相关。英国多数感染发生在夏季,其次为春、秋、冬季。在英国,6 月为本病高发月份;在英国的 2 月、在美国的 1 月发病最少。斯堪的纳维亚地区,牛犊放牧出圈后易发阿拉巴马艾美耳球虫感染。在北美,放牧牛会发生夏季球虫病和冬季球虫病,这可能是由于恶劣天气应激以及牛群在有限的水源或饲料源周围过度拥挤,导致宿主和寄生虫在受限区域内高度集中。加拿大和美国北部在仲冬严寒期间或之后会发生球虫病的中枢神经系统 (CNS) 型,但在其他地区尚未见报道。 

在许多感染暴发中,常伴有并发疾病或营养问题。伴有肠道并发感染(如贾第鞭毛虫病)的牛犊,其病情可能比单纯感染球虫的牛犊更为严重。天气、圈舍、饲喂方式和分群管理等环境与管理因素,在决定牛临床球虫病的发生中起着重要作用。通常存在潜在的应激因素。在感染期间或感染后,牛可能更容易感染其他疾病,尤其是呼吸道疾病。

球虫免疫涉及细胞免疫和体液免疫两个方面。其中,细胞免疫在预防进一步的临床感染中似乎更为重要。牛在接触艾美耳球虫属虫种后,机体能产生良好的免疫力,但在其一生中会有少量寄生虫发育,从而维持这种抵抗力。围产期卵囊排出量可能会增加,导致产房环境受到污染。产生的免疫力仅针对动物所接触的特定艾美耳球虫属虫种。初次感染似乎具有免疫抑制作用,会降低中性粒细胞的功能,从而使宿主更容易感染其他疾病或加重病情严重程度。注射皮质类固醇可促使寄生虫完成其生活史并产生卵囊。

牛球虫病的临床表现

牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫的排卵囊前期(潜伏期)约为 15~21 天,排卵囊期约为 11 天(5~17 天)。阿拉巴马艾美耳球虫的排卵囊前期为 8 天,排卵囊期为 6 天。

大多数感染的牛犊无临床症状。动物外观健康,但粪便中含有少量卵囊。亚临床感染会导致生长迟缓,且这种生长迟缓可能无法恢复。这是球虫病最常见的影响,且不会引发其他临床症状。在亚急性感染中,主要临床症状为粪便软或稀薄,牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫感染通常在感染后约 3 周(16~23 天)出现,而阿拉巴马艾美耳球虫感染则在感染后 3~4 天出现。动物表现为轻微的精神沉郁,被毛粗糙,生长速率下降。

较严重的病例表现为食欲减退、昏睡、腹泻(可能带血)、轻度腹痛和里急后重(累及大肠时)。生长速率下降,饲料转化率低。极重度病例可能出现脱水、常伴有血便、贫血(罕见)、肌肉无力、卧地不起和死亡。在所谓的“冬季球虫病”中,会出现 CNS 症状。慢性感染通常与生长不良、被毛粗糙无光泽以及会阴部毛发被粪便污染有关。这种消瘦和虚弱在牛艾美耳球虫感染中尤为常见。体重增长下降至少会持续到第一个放牧季节。

在北美,CNS 症状几乎仅发生于仲冬;部分患有急性临床球虫病的牛犊会出现 CNS 症状(如肌肉震颤、感觉过敏、头颈向腹侧弯曲的阵挛-强直性惊厥、眼球震颤),且死亡率较高 (80%~90%)。受影响的牛犊可能在出现痢疾和 CNS 症状后不到 24 小时内死亡,也可能存活数天,通常呈侧卧姿势并伴有轻度的角弓反张。由于在牛犊的实验性临床球虫病中尚未报道过 CNS 症状,这些症状可能与痢疾无关,甚至可能确实与球虫病无关。  

死后病变

小肠可能可见明显的白色裂殖体区和针尖样出血点。牛艾美耳球虫和邱氏艾美耳球虫感染会引起小肠后段、盲肠和大肠的弥漫性炎症。黏膜增厚、充血、水肿,并伴有针尖样或较大的出血点。在回肠远端的绒毛尖端,可能出现由裂殖体形成的微小隆起白色区域。黏膜刮取物中含有大量配子体和卵囊。组织学检查显示上皮表面脱落、小肠绒毛萎缩,并可见卵囊和配子体。盲肠和大肠中也可能出现类似的病变。

牛球虫病的诊断

  • 记录

  • 临床症状

  • 粪便中存在卵囊

诊断依据包括病史(牛的年龄、适宜卵囊污染的环境、动物是否处于应激状态、既往发病史)、临床症状、粪便采样、虫种鉴定和死后剖检结果。对同一栏中至少 5 头牛犊(包括有和没有临床症状的个体)采集单独的直肠粪便样本进行卵囊定量计数,有助于确认球虫病是否为引起临床疾病的原因。由于存在许多非致病性种类以及采样时机的问题,卵囊计数结果判读难度较大。然而,如果牛栏中数头动物(部分伴有临床症状)的卵囊计数达到 2,500~10,000 个/克,通常可作为诊断依据。即使在接受结果前已经进行了治疗,为制定后续控制策略,也必须进行虫种鉴定。

在死后剖检中,肉眼病变通常不明显,但肠道内容物或黏膜涂片可显示球虫的各个发育阶段。

采集粪便样本通常可以排除大多数其他常见的鉴别诊断。可通过细菌学培养检测沙门氏菌病。偶尔也可检测到其他致病菌。通过涂片检查可检出 A、B、C 和 E 型产气荚膜梭菌,并可进行毒素鉴定。根据牛犊的年龄,可能需要通过酶联免疫吸附测定 (ELISA) 排除冠状病毒和轮状病毒感染。牛病毒性腹泻病毒可通过粪便中检出,但血液检测更为有效。可通过染色镜检或 ELISA 检测隐孢子虫。此外,还可观察到蠕虫虫卵。病史可能提示中毒,需要对这一情况进行进一步调查。通过饲喂史可发现营养缺乏和营养不良,但特定问题可能需要血液样本检测。其他管理问题通常可通过仔细的病史询问和观察发现。

牛球虫病的治疗

由于球虫病属于自限性疾病,无临床症状的牛无需接受治疗。当必须进行治疗时,应将表现出临床症状的牛隔离,以确保其接受个体化药物治疗和必要的护理。这也有助于降低整个牛群环境中的卵囊总污染量。理想情况下,应将出现临床症状的牛犊转移至单独的圈舍,并提供额外的垫料、优质饲料和饮水。必须确保饲料槽和饮水槽不被污染。如果可能,还应将同群接触牛转移至清洁的圈舍。如果无法转移,则应增加垫料,并采取措施防止饲料槽和饮水槽被粪便污染。腾出的圈舍应彻底清洗和消毒,并建议空置休整一段时间后再重新使用。

牛犊发病后,治疗效果因肠道受损程度而异。由于患病牛犊的采食量和饮水量可能下降,应采用个体化给药方式对患病牛犊进行治疗。

对所有患病牛犊及同群其他牛口服给药地克珠利(1 mg/kg,单次)或妥曲珠利(15 mg/kg,单次),可减少卵囊的产生。部分患病牛犊可能仍会表现出临床症状,但卵囊计数会下降。

北美地区的牛常使用磺胺二甲氧嗪(50 mg/kg,灌服或饮水给药,1 天;随后 25 mg/kg,每 24 小时给药一次,连续 4 天)。此外还使用磺胺二甲嘧啶(247.5 mg/kg,饮水或灌服,1 天;随后 124 mg/kg,每 24 小时给药一次,连续 3 天)。磺胺喹噁啉(13 mg/kg,饮水或饮水不足时灌服,连续 3~5 天)已获美国 FDA 批准用于治疗球虫病。据报道,该药物对刚进入育肥场后发生血痢的断奶牛犊尤为有效。在极寒天气下,球虫病牛犊可能继发细菌性肠炎或肺炎,此时可能需要注射磺胺类药物以控制病情。

癸氧喹酯(1 mg/kg,混饲口服,每 24 小时给药一次,连续 28 天)可用于治疗牛犊球虫病;使用 60 g/kg 的预混剂,按 1.67 kg/吨饲料的比例添加,饲料药物浓度可达推荐治疗剂量 100 mg/kg 饲料,即一头 50 kg 的牛犊每天采食 500 g 饲料,持续饲喂 28 天。然而,如果牛犊的采食量低于此标准,则需要提高预混剂的浓度。癸氧喹酯可能有助于防止寄生虫引起的中性粒细胞功能下降。

氨丙啉(10 mg/kg,饮水、混饲或灌服口服,每 24 小时给药一次,连续 5 天)作为治疗方案。牛犊发病时,灌服给药更为理想。该药已获美国 FDA 及部分非欧盟国家批准。在牛犊中使用氨丙啉存在争议,因为它可能引起硫胺素缺乏及相关的神经系统疾病。氨丙啉治疗后,建议补充硫胺素。

雌二醇和孕酮有助于增强细胞免疫,并减轻牛艾美耳球虫引起的衰弱效应。  

除使用抗球虫药外,在出现脱水、痢疾和贫血时,可能还需要液体疗法或输血。禁用皮质类固醇,因为此类药物会增加卵囊的排出,并可能在亚临床感染的牛犊中诱发临床疾病。

牛球虫病的控制与预防

由于卵囊在适宜条件下会迅速增加,球虫病很难得到可靠控制。然而,该疾病多为饲养管理问题,通常由过度拥挤和环境受污染引起。因此,应尽可能让牛犊免受应激。作为预防性管理和控制措施的一部分,必须确保所有牛犊进入并饲养在清洁、消毒且通风良好的环境中。应采用合理的饲养密度饲养牛犊,避免过度拥挤,所有饲槽和水源应抬高放置,以减少粪便污染。牛群进出圈舍应采用“全进全出”制,同群牛应始终保持饲养在一起。室内外的休息、采食和饮水区域必须排水良好。应提供充足或额外的垫料,以减少卵囊污染。应尽量减少应激事件(如混群、常规操作、更换饲料等)。在天气剧烈变化期间或预计有此类变化时,不应进行任何可能产生应激的操作。

部分氨类消毒剂可杀灭卵囊,但仅可在清出动物后的空圈舍中使用。在许多养殖场,球虫病只能通过药物实现控制。用药时间应尽可能短,仅在预计有卵囊暴露风险时使用,且用药持续时间不应超过使机体产生有效免疫力所需的时间。因此,对于北美地区转入高密度育肥场的架子牛,其球虫病的控制取决于种群密度管理、合适的饲槽以及化学治疗药物的使用。

应制定管理方法以减少对预防性药物的依赖。部分药物在多个国家/地区获批用于控制牛犊球虫病,但许多其他使用的药物虽然在牛中未获批准,但也显示出一定疗效。理想的抗球虫药应能抑制球虫生活史的完全发育,允许机体产生免疫力,且不影响生产性能。 

在动物转入群养圈舍 14 天后,口服地克珠利(1 mg/kg,单次)或妥曲珠利(15 mg/kg,单次)可有效预防球虫病引起的腹泻。预防性混饲给药在许多国家/地区得到应用,但部分药物未获批准。 

饲料中添加磺胺二甲嘧啶(25~35 mg/kg,连续 ≥15天)可有效控制牛犊球虫病。磺胺喹噁啉(13 mg/kg,饮水口服,每 24 小时给药一次,连续 3~5 天)已获美国 FDA 批准用于球虫病控制。北美地区的牛常使用磺胺二甲氧嗪(50 mg/kg,饮水口服给药,1 天;随后 25 mg/kg,连续 4 天)。磺胺类药物与金霉素的组合可为牛犊提供早期保护,但可能不利于减少抗菌药物的使用。

氨丙啉(5 mg/kg,饮水或混饲口服,每 24 小时给药一次,连续 19~21 天)可作为预防方案使用。治疗后应考虑补充硫胺素。

大多数国家/地区允许在饲料中添加癸氧喹酯以抑制卵囊产生。在干饲料中持续以 0.5 mg/kg 的剂量饲喂时,预防球虫感染最为有效(使用 60 g/kg 的预混剂,按 833 g/吨饲料的比例添加,饲料药物浓度可达推荐治疗剂量 50 mg/kg 饲料);含癸氧喹酯的饲料应连续提供至少 28 天。 

莫能菌素(0.3~0.9 mg/kg,混饲口服,每 24 小时给药一次,连续 31 天)是牛犊和生长牛的有效抗球虫药以及促生长剂。按 16.5 g/吨或 30 g/吨的比例混饲,连用 31 天。肉牛犊的断奶后球虫病可通过瘤胃持续释放装置给予莫能菌素实现控制。

拉沙洛西与莫能菌素相关,也是一种有效的反刍动物抗球虫药。0.75~3 mg/kg 的剂量可有效预防实验性球虫病。从牛犊 2~4 日龄开始,在代乳粉中添加拉沙洛西是控制球虫病的有效方法。也可从 2 日龄开始,在牛犊开食料中以 40 mg/kg 的剂量添加,连用 12 周。将拉沙洛西按总盐混合物 0.75% 的比例混入盐中供动物自由采食,同样具有抗球虫效果。在预计球虫病暴发时,推荐采用 1 mg/kg 的浓度,起效迅速且有效。

在制造商推荐剂量下,癸氧喹酯、拉沙洛西和莫能菌素效果相当。牛至精油可能有助于控制球虫病。

目前尚无可用的疫苗,一方面是因为致病性种类繁多,另一方面在于对寄生虫免疫力的了解尚不完全。