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家禽 大肠杆菌病

(大肠杆菌败血症)

完整评审: 4月 2024 作者:Lisa K. Nolan, DVM, PhD, Department of Infectious Diseases, College of Veterinary Medicine, University of Georgia | Catherine M. Logue, PhD, University of Georgia
上次更新: 4月 2024
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大肠杆菌病由一种大肠杆菌菌株感染引起。与大肠杆菌病相关的综合征可能有多种,包括急性致死性败血症、气囊炎、心包炎、肝周炎、腹膜炎以及法氏囊和胸腺淋巴细胞耗竭。通常通过从禽类的病变中分离出大肠杆菌病致病菌大肠杆菌纯培养物来进行诊断。大多数细菌分离株对多种抗菌药物具有耐药性,因此建议通过良好的管理来预防暴露。

大肠杆菌病是由禽类致病性大肠杆菌 (APEC) 引起的局部或全身感染。大肠杆菌病可表现为多种形式,包括急性致死性败血症、亚急性心包炎、气囊炎、输卵管炎、腹膜炎和蜂窝组织炎。在产蛋母鸡中,腹膜炎和输卵管炎很常见,而雏鸡的疾病可能包括脐炎(卵黄囊感染)或肿头综合征。

大肠杆菌病是世界范围内最常见和最具经济破坏性的家禽细菌性疾病之一,每年造成数百万美元的损失,影响家禽生产的许多方面。

家禽大肠杆菌病的病因病机

大肠杆菌是一种革兰氏阴性杆状细菌,其中一种菌株会引起大肠杆菌病。它通常存在于家禽和其他脊椎动物的肠道中。虽然许多大肠杆菌没有致病性,但有些已经获得了毒力因子,大大增加了它们致病的能力。

大多数大肠杆菌病病例似乎是由于大肠杆菌获得了许多聚集在质粒携带致病岛 (PAI) 上的毒力基因。这些含 PAI 的质粒被认为是 APEC 致病型的决定性特征。

其他大肠杆菌病病例是由于共生大肠杆菌感染,这些共生大肠杆菌侵袭因某些易感条件造成抵抗力下降的禽类而致病,例如以下情况:

以前,大多数 APEC 分离株被分为三个主要血清群:O1、O2 和 O78;然而,研究表明,引起大肠杆菌病的 APEC 血清群存在更广的多样性。很高比例的 APEC 分离株无法使用当前的方法进行分组,需要进行广泛的分析(例如血清分组或全基因组测序)才能最终鉴定菌株。因此,用作疫苗的单一大肠杆菌血清群不太可能对引起大肠杆菌病的所有血清群提供充分保护。

与 APEC 发病机制相关的毒力因子包括具有大毒力质粒和以下特征:

  • 抗吞噬作用和血清杀伤

  • 家禽宿主体内低铁条件下对铁的获取

  • 依附宿主结构

APEC 分离株通常不产生毒素。

大量大肠杆菌通过粪便污染在禽舍环境中持续存在。最初可能在孵化场接触 APEC,来自受感染或污染的鸡蛋。

进入禽类的入口各不相同,但可能包括呼吸道、皮肤损伤区域、泄殖腔、受损的肠黏膜和肚脐。通过这些进入部位,大肠杆菌可以局部扩散或进入血液,导致大肠杆菌败血症,因此可能会从急性败血症进展到死亡。

感染也可延伸到浆膜表面,引起亚急性多发性浆膜炎和慢性肉芽肿性炎症。

家禽大肠杆菌病的临床表现和病变

大肠杆菌病的临床症状是非特异性的,因年龄、受累器官和并发疾病的不同而不同。

死于急性败血症的幼禽尸检时除了肝脏和脾脏肿大、充血,体腔内液体增多外,可能几乎没有病变。在败血症中存活的禽类可能会发展为亚急性纤维蛋白脓性气囊炎、心包炎、肝周炎以及法氏囊和胸腺的淋巴细胞耗竭(见和图像)。异常致病的沙门氏菌在雏鸡身上也会产生类似的病变。

虽然气囊炎是大肠杆菌病的典型病变,但尚不清楚它由原发性呼吸道暴露还是浆膜炎的扩展引起。

散发性病变包括肺炎、关节炎、骨髓炎、腹膜炎和输卵管炎。

家禽大肠杆菌病的诊断

  • 纯培养物大肠杆菌的分离

  • 多重 PCR 法测定毒力因子

与其他动物物种中与疾病相关的致病性大肠杆菌不同,用于诊断大肠杆菌病的禽类分离株在含有 5% 羊血的琼脂上通常没有溶血性。

从新鲜尸体的心脏血液、肝脏、骨髓或典型内脏病变中分离出大肠杆菌纯培养物,表明存在原发性或继发性大肠杆菌病。应考虑易感感染和环境因素。

通过使用质粒介导和染色体相关毒力基因的多重 PCR 板,如铁相关基因(sitA、iroN、iutA 和 etsB)、毒素或细菌素相关基因 (hlyF) 和保护素基因 (iss),或者当雏鸡或家禽肠外接种后 3 天内导致致命败血症或典型病变时,可以确定分离株的致病性。

通过 12 日龄鸡胚的尿囊接种也可以检测致病性。在接种了毒力分离株的胚胎中,除了脑软化外,还会出现颅骨和皮肤出血。

家禽大肠杆菌病的防治

  • 良好管理规范

  • 禁用抗菌药物

预防大肠杆菌病依赖于良好的管理,以减少禽类对 APEC 的暴露,并减轻压力和易感感染对禽类 APEC 感染易感性的影响。最佳管理规范包括以下内容:

  • 水管线和封闭式供水系统的卫生

  • 充分通风,减少氨和灰尘积聚

  • 褥草水分控制

  • 害虫防治(啮齿动物、苍蝇、甲虫等)

此外,各种类型的实验性和市售疫苗已被用于预防大肠杆菌病,效果喜忧参半。疫苗通常可以预防特定的血清群;然而,由于引起疾病的 APEC 分离株的多样性,对不同血清群的大肠杆菌的交叉保护并非总是可行。

由于 APEC 分离株普遍存在多药耐药性,以及监管和公众关注对家禽抗菌药物使用的限制,用抗菌药物治疗大肠杆菌病面临诸多难题。如果进行治疗,应基于抗菌药物敏感性试验。

大多数分离株对四环素、链霉素和磺胺类药物具有耐药性,尽管四环素有时可以治疗成功。然而,绝大多数临床分离株对四环素有耐药性,大多数 APEC 分离株对五种或多种抗菌药物有耐药性。包括美国在内的许多国家现在禁止在家禽中超说明书使用氟喹诺酮。

APEC 分离株还对消毒剂(包括某些重金属化合物)表现出广泛的耐药性,使大肠杆菌病的控制更加复杂。益生元和益生菌等替代方法显示出潜力,但目前其疗效尚不清楚。

关键点

  • 大肠杆菌病是全球各类家禽发病、死亡和经济损失的主要原因。

  • 禽类致病性大肠杆菌 (APEC) 是大肠杆菌病的病原体,包括多种类型大肠杆菌,其中大多数含有大毒力质粒。

  • 大肠杆菌病的控制工作面临诸多难题,原因在于 APEC 分离株普遍存在耐药性,家禽养殖中抗菌药物的使用受到限制,而且目前尚无疫苗能够提供针对所有类型导致大肠杆菌病的 APEC 分离株的保护作用。

了解更多信息

  • Nolan LK, Vaillancourt J-P, Barbieri NL, Logue CM.Colibacillosis.In:Swayne DE, ed. Boulianne M, Logue CM, McDougald LR, Nair V, Suarez DL, associate eds.Diseases of Poultry.14th ed. WileyBlackwell; 2020:770-830.

  • Nolan LK, Barnes HJ, Abdul-Aziz TA, Logue CM, Vaillancourt JP.Colibacillosis.In:Brugere-Picoux J, Vaillancourt J-P, Shivaprasad HL, Venne D, Bouzouaia M, eds.Manual of Poultry Diseases.French Association for the Advancement of Science; 2015:301-315.

  • Johnson, TJ, Wannemuehler Y, Doetkott C, Johnson SJ, Rosenberger SC, Nolan LK.Identification of minimal predictors of avian pathogenic Escherichia coli virulence for use as a rapid diagnostic tool.J Clin Microbiol.2008;46(12):3787-3996. doi:10.1128/JCM.00816-08