艰难梭菌是一种大型革兰氏阳性厌氧产芽孢运动杆菌,是人类抗菌药物相关性结肠炎的主要致病病原。艰难梭菌相关腹泻与疾病可自发发生于多种其他物种,包括马、猪、犊牛、犬、猫、仓鼠、豚鼠、大鼠与兔。
艰难梭菌可在肠内产生蛋白毒素 A、B 和/或二元毒素 CDT。毒素 A 是肠毒素,致肠腔液体分泌过多并造成组织损伤。毒素 B 是强效细胞毒素,诱发炎症反应和组织坏死。CDT 的作用机制目前尚未明确。结肠菌群失调,同时产毒艰难梭菌在肠道内过度增殖,是引发该病的两大前提条件。
艰难梭菌 毒素诊断试验包括粪便细胞毒试验与 ELISA、厌氧培养,及鉴别产毒与非产毒株的 PCR。产气荚膜梭菌广布于土壤与动物消化道,特征为可产生强毒力外毒素,部分毒素可引发特异性肠毒血症。目前已确认该菌分为五个型(A、B、C、D、E),各型可产生四种主毒素(α、β、ε、ι)中的一种或多种。
A 型产气荚膜梭菌最常见,产毒特性变异最大。α 毒素产生与气性坏疽、创伤性感染、禽和犬的坏死性肠炎、马的结肠炎以及猪的腹泻相关。B 型与 C 型产气荚膜梭菌可导致幼龄羔羊、犊牛、仔猪和幼驹发生重度肠炎、痢疾、毒血症,并伴有高死亡率(β 毒素)。C 型可引发成年牛、绵羊、山羊肠毒血症。下文将按致病原因和宿主类型对相关疾病进行分类列举。
马梭菌相关性小肠结肠炎
艰难梭菌与产气荚膜梭菌是马这类以腹泻和腹痛为特征的急性散发性疾病的致病病原。因早期病原不明,该病曾被称为特发性结肠炎,目前已有充分证据证实,约 20%–30% 的马急性腹泻病例是由这两类病原菌引发的小肠结肠炎。
马梭菌相关性小肠结肠炎的病原学
在多达 10% 的健康马匹的粪便中,可检出低浓度的艰难梭菌。艰难梭菌与产气荚膜梭菌可存在于土壤或周边环境中,被马采食摄入体内。该病的触发因素尚未完全明确,目前推测是正常肠道菌群发生改变,使致病菌大量增殖并产生毒素,进而造成肠道损伤和全身性影响。
诱因可包括日粮改变与抗菌药物治疗。其他可能决定疾病是否发生的宿主因素包括年龄、免疫力及肠道内是否存在梭菌毒素受体。艰难梭菌致腹泻的马,病史中大多有近期使用抗菌药物的记录。部分抗菌药物,尤其是大环内酯类(特别是琥乙红霉素)、β–内酰胺类抗菌药物以及甲氧苄啶/磺胺类药物,相比其他药物更可能与艰难梭菌性结肠炎相关联。其幼驹正在接受琥乙红霉素治疗的母马似乎属于高风险群体。
有报道称,术前日粮中完全剔除粗饲料,也会增加动物患艰难梭菌性结肠炎的风险。用艰难梭菌的芽孢和营养体,已在健康新生幼驹体内成功复制出急性腹泻病例。一项病例对照研究证实,急性前肠炎(十二指肠–空肠炎)的发病也与艰难梭菌相关。
A 型产气荚膜梭菌引发的腹泻主要由其分泌的肠毒素 (CPE) 介导,该毒素在细菌芽孢形成阶段释放,会刺激肠上皮细胞向肠腔分泌过量液体。部分产气荚膜梭菌菌株产生的新型坏死毒素 β–2,近期被证实与马的结肠炎发病高度相关。
马梭菌相关性小肠结肠炎的临床表现
幼驹和成年马均可感染发病。典型的临床体征包括腹痛以及带血或不带血的腹泻。部分病例会出现腹部膨大,艰难梭菌引发的腹泻病例该症状尤为明显。患病动物可能出现脱水、毒血症与休克,病死率存在较大个体差异。牧场内可能仅单只或少数几只动物发病。患有前肠炎的马会出现严重的反复鼻胃反流、发热和精神萎靡症状。
病变
特征性病变为坏死性小肠结肠炎合并盲肠炎。可见结肠和盲肠黏膜上皮细胞大量脱落、出血性结肠炎和盲肠炎,肠黏膜毛细血管内形成血栓。患有前肠炎的马仅会出现出血性十二指肠炎。
马梭菌相关性小肠结肠炎的诊断
粪便培养与毒素检测
通过 PCR 核糖分型完成毒素基因鉴定
该病的临床症状与急性沙门氏菌病 (salmonellosis)、波托马克马热 (Potomac horse fever) 或单核细胞埃里希体病 (ehrlichiosis) 高度相似。确诊马腹泻由产气荚膜梭菌引发,需在粪便或肠液中检出肠毒素或 CPE 基因,同时排除其他潜在致病病原。马肠道内检出的绝大多数产气荚膜梭菌,都不具备表达 CPE 的基因。腹泻马的粪便厌氧培养中检出大量产气荚膜梭菌,不具备明确的诊断指向性。近期抗菌药物用药史可提示艰难梭菌性腹泻疑似病例,将新鲜排出或冷冻保存的粪便样本送检,使用经马群验证的高灵敏度、高特异性人用 ELISA 试剂盒检出艰难梭菌 A 和/或 B 毒素,即可确诊。可通过 PCR 核糖分型技术完成毒素基因的鉴定。
马梭菌相关性小肠结肠炎的防控
对高风险马群执行规范的隔离流程与疫病管控
合理审慎地使用抗菌药物
可采取相关措施降低马感染艰难梭菌的概率。对正在接受抗菌药物治疗的高风险马,需执行规范的隔离流程和传染病管控措施。使用杀芽孢消毒剂对环境表面消毒,可降低环境中艰难梭菌芽孢的载量;通过洗手、隔离患病马和幼驹,可阻断疫病传播。目前尚无针对性的防控手段可预防产气荚膜梭菌引发的腹泻。建议口服甲硝唑(15 mg/kg,每 8 小时一次)治疗上述任意一种梭菌感染。甲硝唑存在致畸风险,因此应尽可能避免在妊娠母马中使用。
猪艰难梭菌感染
艰难梭菌已成为新生仔猪腹泻的重要致病病原。部分研究显示,该病原是 1–7 日龄仔猪腹泻的第二大常见致病原因。结肠系膜水肿是几乎所有患病猪的特征性病变,但该特征不具备绝对确诊的特异性。该病的诊断取决于毒素检测,方法如马的该病所述。从猪、马、牛、犬体内分离的艰难梭菌,其药敏谱可能与人类患者分离株高度重合,提示艰难梭菌存在跨物种传播的潜在风险。研究已在猪肉和牛肉中检出处于休眠状态的艰难梭菌芽孢。部分分离株的核糖分型与人类致病菌株高度相似甚至完全一致。
艰难梭菌在犬中的情况
目前尚未证实艰难梭菌是犬的原发性致病病原。但在医院陪护人类患者的犬的直肠拭子中,已频繁分离出人类源的产毒艰难梭菌菌株。用于人类的艰难梭菌毒素 ELISA 试剂盒用于腹泻犬检测时表现不佳,灵敏度和特异性均较差。约 10% 无症状犬会通过粪便排出产毒艰难梭菌。
犊牛艰难梭菌感染
艰难梭菌已被认定为幼龄犊牛腹泻的潜在病因。使用芽孢或营养体均无法在未摄入初乳的新生犊牛中重现该病。在肉犊牛的养殖生产初期,已检测出极高的艰难梭菌流行率。
成年牛产气荚膜梭菌感染
过去十年,高产泌乳早期奶牛零星出现出血性肠病、血肠或空肠出血综合征。尽管尚未明确特异性病原,但多数病例中可分离出大量 A 型产气荚膜梭菌,因此推测该菌参与了发病过程。该病为超急性病程,患病牛会出现厌食、腹痛、产奶量骤降、肠内出血症状,即便接受积极支持治疗和外科干预,仍会突发死亡。剖检肉眼病变包括肠严重出血与坏死。防控核心在于优化营养管理,同时避免突然更换日粮。在发病奶牛群中试用过自家疫苗,且有零星的成功案例报道。