猪主要腹泻病的发病机制综述

2016-01-29 10:46孙宏伟王泽岩任少敏高发辉高小鹏区亮欣罗胜军吉林大学动物医学学院吉林长春10062视频兽医网吉林长春10062广东省农业科学院动物卫生研究所广东广州510000
中国动物检疫 2016年3期

孙宏伟,王泽岩,任少敏,高发辉,高小鹏,何 斌,区亮欣,罗胜军(1.吉林大学动物医学学院,吉林长春 10062;2.视频兽医网,吉林长春 10062;.广东省农业科学院动物卫生研究所,广东广州 510000)



猪主要腹泻病的发病机制综述

孙宏伟1,2,王泽岩1,2,任少敏1,2,高发辉1,2,高小鹏1,2,何 斌1,2,区亮欣1,2,罗胜军3
(1.吉林大学动物医学学院,吉林长春 130062;2.视频兽医网,吉林长春 130062;3.广东省农业科学院动物卫生研究所,广东广州 510000)

摘 要:猪腹泻是养猪业较为常见的,由多因素引起的疾病。本文简要介绍了13种常见的猪腹泻性疾病的致病机理,便于让广大兽医与养殖从业人员在预防和治疗猪腹泻病时,不仅知其然,还知其所以然,同时也为防治猪腹泻病打下基础,更为我国猪肉食品安全贡献一份力量。

关键词:猪腹泻;发病机理;渗出性腹泻;渗透性腹泻;分泌性腹泻;肠动力紊乱

腹泻是养猪业较为常见的疾病,约占猪病总量的35%~45%。仔猪腹泻及仔猪断奶应激腹泻几乎是每一个养殖场的都会遇到的问题。腹泻轻则造成程度不等的营养吸收障碍和免疫功能低下、料肉比升高、生产成本增加、生产效益降低,重则造成大量猪只死亡。能引发腹泻症状的猪病多达几十种,引起猪腹泻的原因也是多种多样,因此只有正确认识猪腹泻病的发病机制,才能在治标的同时,以“治本”来防控猪腹泻病。

猪腹泻的发病机制相当复杂,因素互为因果,根据发病机制可以将其分为4种:渗出性腹泻、渗透性腹泻、分泌性腹泻、肠道动力功能紊乱性腹泻。

1 渗出性腹泻

渗出性腹泻是因炎症、溃疡、肿瘤浸润,导致病变部位肠黏膜受到损害,局部血管通透性增加,蛋白、血液渗出及粘液分泌增加。这些物质进入肠道,导致肠管内渗透压增大而发生腹泻。其特点为肠黏膜受损、分泌增加、吸收障碍。

引起猪渗出性腹泻的疾病包括 :病毒性传染病,如猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、轮状病毒病、肠型猪瘟;细菌性传染病,如猪沙门氏菌病、猪增生性肠炎、猪痢疾、猪诺魏氏梭菌病;寄生虫性传染病,如猪隐孢球虫病、猪结节虫病;还有非传染性性的猪急性胃扩张、肠套叠、溃疡性结肠炎等[1]。

1.1 病毒性传染病

1.1.1 猪传染性胃肠炎。猪传染性胃肠炎(TGE)是一种高度接触传染性肠道疾病,TGE病毒经口腔或鼻腔感染后通过吞咽进入消化道,它能抵抗低pH和蛋白水解酶而保持活性,直接与高度易感的小肠上皮细胞(空肠部位)接触。大量空肠上皮细胞被病毒感染后,导致细胞内酶活性明显降低,从而扰乱细胞运输营养物质和电解质,引起急性吸收不良[2]。由此导致感染的猪不能水解乳糖和其他营养物质,而未被消化吸收的乳糖存在于肠道内,使肠腔渗透压升高,进而导致组织液大量进入肠道发生腹泻。

1.1.2 猪流行性腹泻。猪流行性腹泻(PED)由猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染引起。PED与TGE致病机理机理极为相似,但PEDV可感染整段小肠和结肠上的绒毛上皮细胞,使被感染部位的小肠上皮细胞变性,上皮细胞间的紧密连接消失,绒毛变短,且复制和感染过程较慢,导致其潜伏期较长,断奶猪和育肥猪发病率高[3-4]。

1.1.3 猪轮状病毒病。轮状病毒(RV)属于呼肠孤病毒科轮状病毒属,其血清型包括A~G群共7种,其中有4群(A、B、C、D)可感染猪,A群和C群的致病性较严重。轮状病毒主要在分化成熟的空肠和回肠的绒毛膜上皮细胞中复制,导致这些分化成熟的细胞功能减退、死亡,在出现绒毛萎缩的同时,引起小肠对乳糖、钠离子的吸收功能降低,导致乳糖在小肠肠腔内滞留,使肠腔内渗透压升高而发生腹泻[2]。

1.1.4 肠型猪瘟。猪瘟病毒(CSFV)侵入猪只后,首先在扁桃体隐窝上皮细胞内复制,然后侵入周围的淋巴结,继而随淋巴液蔓延到全身微血管内皮细胞和组织器官,并导致淋巴器官变性和多器官微血栓形成以及血凝系统障碍,出现全身免疫功能降低[1]。慢性型和肠型猪瘟一般为慢性经过,感染初期CSFV感染肠道淋巴滤泡后,引起滤泡肿胀充血,随后随着炎性反应与机体肉芽组织增生机化的反复交替损伤和修复,肠道淋巴滤泡的免疫功能出现异常,在肠道沙门氏菌的参与下,淋巴滤泡扣状溃疡周围的肠黏膜呈慢性卡他性肠炎变化,腹泻时常出现[5]。

1.2 细菌性传染病

[5]曾建康,樊昂君,等.2016年,湖南省花垣-凤凰铅锌矿整装勘查区专项填图与技术应用示范报告[M],1-173.

1.2.1 猪痢疾。猪痢疾(SD)是由猪痢疾蛇形螺旋体引起的一种严重的粘液性出血性腹泻疾病。猪痢疾蛇形螺旋体经口腔进入消化道后,它在痢疾性粪便的粘液保护下,避开胃酸,经2小时即可到达结肠。因为该菌具有鞭毛,能够在肠道粘液中运动,并最终与结肠上皮细胞紧密结合。该菌在肠腺管内繁殖,其释放的溶血素、脂寡聚多糖会损伤结肠黏膜上皮细胞对氯离子和钠离子的吸收功能,导致黏膜表面损伤、粘液分泌亢进以及肠液在结肠内滞留而发生带有血液、粘液的腹泻[6]。

1.2.2 猪梭菌性肠炎。猪梭菌性肠炎(CI)是由多种梭菌引起的,对1周龄仔猪高度致死的肠毒血症。梭菌经口感染,在仔猪出生后数分钟或数小时便可到达空肠绒毛顶端的上皮细胞,并沿基膜繁殖产生毒素。若初乳中特异性抗体不足,则无法中和梭菌所产生的α和β毒素,导致绒毛上皮脱落和绒毛固有层坏死[6]。若进一步发展,则坏死区域会扩展到黏膜肌层和下层甚至侵入到浆膜基层。此时大部分细菌仍留在坏死的绒毛上,少数细菌穿入肠壁进入肌层、腹膜和附近的肠系膜淋巴结中,形成气肿和血栓。在坏死过程中,肠壁的血管遭到破坏,造成严重出血,以至于肠腔内含有大量血液;并且绒毛被破坏导致液体吸收障碍,进而出现腹泻。

1.2.3 猪沙门氏菌病。猪沙门氏菌病(Salm)主要由猪霍乱沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌引起,以败血性或顽固性腹泻及回肠、大肠固膜性肠炎为特征。正常情况下,大肠黏膜的梭形细胞分泌的有机酸可抑制沙门氏菌的生长,同时正常肠道菌群刺激肠道蠕动而不利于沙门氏菌的附着。当猪经过长途运输、抗生素治疗或寒冷等应激刺激,导致肠道正常菌群失调、肠蠕动减慢,猪霍乱沙门氏菌便会吸附在结肠派伊尔小结的M细胞表面,依靠M细胞的内吞作用侵入细胞内。此时沙门氏菌会合成30多种蛋白质,以便其能在吞噬细胞内生存,并且会快速通过吞噬细胞和中性粒细胞达到肠系膜淋巴结,导致淋巴结炎和结肠派伊尔小结慢性炎症。沙门氏菌分泌的内毒素会刺激中性细胞分泌前列腺素,前列腺素会激活腺苷环化酶,继而产生大量环腺苷酸cAMP,导致氯离子、钠离子、碳酸氢根离子和水在小肠管内的分泌增加,引起腹泻[7,8]。

1.2.4 猪增生性肠炎。猪增生性肠炎(PE)是一种急性或慢性的具有多种临床症状,但均有小肠和结肠黏膜增厚的猪肠道疾病。劳森氏胞内菌经消化道感染后,在2~3周的潜伏期中,会在未成熟的上皮细胞中定殖,并且可以快速穿透细胞膜,在多个细胞内生存与增殖,同时引起肠上皮细胞的增生。在细胞增生的基础上,由于机体的代偿和修复作用,使病情重叠发生,随着肠表面纤维化反应的延伸及向纵向发展,炎性变化范围凝结坏死,形成坏死性肠炎病变。在此过程中,如果大范围的上皮细胞退化、脱落以及毛细血管床泻漏出血,便会表现为急性出血性PE[9]。

1.3 寄生虫性传染病

1.3.1 猪球虫病。猪球虫病(Swine Coccidia)是由多种球虫寄生于猪肠道上皮细胞内而引起的一种原虫病。其中猪等孢球虫是最重要的球虫,它的生活史分为孢子化阶段、脱囊阶段、内生殖阶段。孢子化阶段是粪便中的卵囊发育为有感染力孢子的过程,卵囊过程需要20~37℃条件,新生仔猪保温箱内的32~35℃正有利于等孢球虫卵囊迅速孢子化(12 h内)。此过程中的卵囊最容易被杀死,一旦卵囊完成孢子化,便对大多数消毒药有抵抗力。感染性卵囊被仔猪摄入后,经胆盐和消化酶作用,迅速被激活并脱离出子孢子进入肠腔,然后子孢子穿透空肠和回肠上皮细胞的细胞质,开始内增值阶段[1]。从猪感染等孢球虫卵囊到在粪便中产生次代等孢球虫卵囊,其周期为5天。这5天内,等孢球虫寄生的肠绒毛末端的成熟柱状上皮细胞被破坏而导致肠上皮吸收能力下降,继而导致肠腔内容物增加、渗透压升高,肠壁组织液大量进入肠管而发生腹泻。

1.3.2 猪食道口线虫病(猪结节虫病)。猪结节虫病(Porcine Oesophagostomum spp.)是由多种食道口线虫寄生于猪的结肠和盲肠而引起的一种线虫病。猪食道口线虫的幼虫在结肠壁内寄生1~2周后,幼虫进入肠腔并经3~4周蜕皮,在对大肠局部的机械刺激和毒素作用下,幼虫周围发生局部性炎症,继而纤维细胞在病变部位形成包囊,表现为溃疡性结节。因大量虫体对结肠壁的机械性破坏,导致结肠功能紊乱,如果有细菌继发感染,则会出现腹泻、下痢等症状。

2 猪渗透性腹泻

渗透性腹泻是因为肠管内存在着能引起高渗的溶质,使肠管内渗透压增加,影响水的吸收并且肠壁内的水大量进入高渗肠腔,使肠内容积增大,肠管扩张,肠蠕动加速,发生腹泻。其特点为非感染性,黏膜无损,吸收障碍为主,分泌增加。

霉菌毒素中的烟曲霉毒素、青霉毒素、赭曲霉毒素、黄曲霉毒素、伏马霉素、T-2毒素等会对肝脏细胞、肾脏细胞有损伤作用,使得肝脏胆汁分泌异常、肾脏功能不全,导致出现消化道脂肪消化障碍、慢性肾衰竭等病变,严重者还会因此继发细菌和病毒感染。另外,霉菌毒素还能作用于肠道的平滑肌,使平滑肌快速收缩和舒张,促使肠道快速蠕动,导致猪只出现肠运动亢进,影响营养物质的充分消化、吸收,也会导致腹泻。虽然腹泻能加快消化道内有害物质的排出,是动物机体的一种防御性反应,但剧烈的腹泻,常由于水、电解质丢失而引起机体脱水等一系列问题发生。

3 分泌性腹泻

分泌性腹泻是在各种病理原因下,导致水和电解质过度分泌,致使肠腔内容积增大,肠蠕动加速而发生的腹泻。其特点是感染或非感染性,黏膜无损,分泌增加,且吸收抑制。

病因常见于感染性的大肠杆菌和非感染性的食盐中毒、盐类或油类导泻剂等。

3.1 猪大肠杆菌病

根据猪的生长期和病原菌血清型的差异,猪大肠杆菌病(Escherichia coli Infections)可分为仔猪黄痢、仔猪白痢和猪水肿病三种。

3.1.1 仔猪黄痢。仔猪黄痢是出生后几个小时到一周龄仔猪的一种急性高度致死性肠道传染病,仔猪在吞入大量携带毒力因子的大肠杆菌后,肠毒素性大肠杆菌(ETEC)通过4个重要菌毛粘附素F4 (K88)、F5(K99)、F6(987p)、F41粘附在整个空肠和回肠部的肠黏膜上皮细胞特异性受体上,并产生两种肠毒素ST和LT[10]。LT毒素会激活上皮细胞内腺苷酸环化酶产生大量cAMP,导致氯离子、钠离子、碳酸氢根离子和水在小肠管内的分泌增加;ST毒素会激活上皮细胞鸟苷酸环化酶产生大量环鸟甘酸cGMP,从而抑制钠离子、氯离子共转运系统减少肠道对水分和电解质的吸收。过量的分泌和过少的吸收导致肠道内积聚大量液体而出现剧烈腹泻、脱水,代谢性酸中毒后死亡。

3.1.2 仔猪白痢。仔猪白痢是10~30日龄仔猪多发的一种急性传染病,主要由黏附和损伤性大肠杆菌(AEEC)引起。其具有仔猪黄痢的致病机理,肠管在应激刺激下蠕动增强导致肠内容物通过肠管加快,在以上条件下,食糜中的大量脂肪在小肠内尚未被吸收完全便被推送到大肠内,并与大肠内的碱性粒子(钙、镁、钾、钠等)结合成灰白色的脂肪酸皂化物,进而出现灰白色粘稠稀粪[11]。

3.1.3 水肿病。水肿病是断奶前后仔猪多发的由一种定殖于小肠的水肿病型大肠杆菌(EDEC)引起的传染性肠毒血症,主要由O141和O139型大肠杆菌株所分泌的肠毒素引起发病。首先这两种大肠杆菌通过菌毛(F18)粘附于小肠黏膜刷状缘上,猪断奶后采食的豆科植物蛋白会促进F18菌毛大肠杆菌的粘附受体表达,随后这两种大肠杆菌分泌SLT毒素入血。SLT毒素可增大毛细血管通透性,使血管内蛋白渗透到组织液,造成组织液渗透压增大,进而出现组织水肿。当SLT毒素含量高时,会导致小动脉及内皮细胞坏死,血液会渗出到胃贲门部、回肠和大肠,眼观血性下痢症状[12-13]。

4 肠动力功能紊乱性腹泻

该类腹泻是因肠道蠕动过快或异常,致使食糜在肠道内没有足够时间被消化和吸收,进而肠管内渗透压升高而腹泻。此种腹泻常见于神经性腹泻、结肠应激综合征,如应激综合症、肠型伪狂犬、腹部受凉等。

4.1 猪肠炎型伪狂犬

根据毒株、猪龄、免疫和感染途径不同,发病机制有所不同。自然感染时,伪狂犬病毒(PRV)主要在鼻咽上皮和扁桃体部位复制,随后随淋巴液扩散至全身。并且强弱毒株的伪狂犬病毒均可侵入中枢神经系统进而扩散至脑内其余各处。PRV在导致扁桃体和肺泡黏膜上皮坏死的同时,也常常致使肝脏和脾脏出现局灶性坏死[2]。新生仔猪肠炎型伪狂犬可能与肠道平滑肌神经调节紊乱和肝功能异常有关。

4.2 猪应激综合征

猪应激综合征(PSS,Porcine Stress Syndrome)是由基因突变所致的疾病。PSS突变基因发生在ryr—1基因上,该基因会影响骨骼肌肌浆网上钙离子释放通道的过渡开放和关闭抑制。肌浆网过渡开放和关闭抑制使钙离子容易刺激骨骼肌对药理性、神经性、缺氧性、内分泌性和物理性的敏感性和反应性增强。外界的高强度刺激会导致猪骨骼肌对刺激的不适宜或过度的代谢性和收缩性反应。代谢性的增强导致肌肉对氧(耗氧量是正常的10倍)和糖原消耗加速,进而放出过多的热量(产热量是正常的5倍)和酸性代谢产物,还有钾离子、二氧化碳及肌蛋白等,进入血液循环。热量的产生再伴随外周血管收缩而导致高热症(体温可达42~45℃)[14]。快速需氧代谢使静脉血氧饱和度降低导致发绀。代谢性和呼吸性酸中毒的形成导致呼吸加快和呼吸困难。心动过速和心输出量增加会导致发生高儿茶酚胺血症、高热症、高血钾、酸中毒及血液的浓缩。心脏功能异常会迅速发展成心律不齐,最后出现心跳停止。在弱而持续应激的情况下,机体下丘脑兴奋后会兴奋交感神经且最终导致促肾上腺皮质激素

(ACTH)分泌增多,从而导致肾上腺皮质类激素增加。在交感神经和糖皮质类激素的作用下,会出现胃肠黏膜持续性的缺血、缺氧,导致胃肠黏膜上皮坏死、脱落,毛细血管壁通透性增高,胃溃疡、腹泻便随之而来[15]。

5 结语

在了解猪腹泻病的发病机制后,还需要结合猪的肠道解剖结构特征和猪肠道免疫防卫特点,以及各类猪腹泻病的流行特征,采取有针对性的处置方案,才能有效预防和治疗猪腹泻病。

参考文献:

[1]宣长和,马春全,陈志宝.猪病学[M].北京:中国农业大学出版社,2010:213-217.

[2]甘孟侯,杨汉春.中国猪病学[M].北京:中国农业出版社,2005:188-190.

[3]安丽蓉.猪腹泻病的原因及防治措施[J].农业技术与装备,2009(15):27.

[4]徐国栋,李峰,张广峰.国内猪流行性腹泻防治概况[J].畜牧与兽医,2011,43(12):88-93.

[5]李树根,周仲芳,李力复,等.猪流行性腹泻和猪传染性胃肠炎弱毒二联疫苗研究[J].中国兽医杂志,2000,26(8):5-8.

[6]陆承平.兽医微生物学[M].北京:中国农业出版社,2005:215-223.

[7]中国农业科学院哈尔滨兽医研究所.动物传染病学[M].北京:中国农业出版社,2008:331-333.

[8]陈敷言.兽医传染病学[M].北京:中国农业出版社,2006:229-231.

[9]林绍荣.猪增生性肠炎的诊断与防治[C]//中国工厂化养猪二十年论文集.1999:453-457.

[10]杨正时.动物病原性大肠杆菌与大肠杆菌病[J].中国兽医科技,1987(6):29-32.

[11]刘作才,邓位喜.仔猪白痢的防治体会[J].中国畜禽种业,2008,4(7):46-47.

[12]缪梅芳,龚冬尧.仔猪水肿病的综合防治[J].中兽医学杂志,2003(4):40-41.

[13]方希修,虞晓春.猪水肿病的诊断与治疗[J].动物科学与动物医学,2004(8):64-65.

[14]帅素容.猪应激综合症及其检测方法[J].养猪,1998(3):32-33.

[15]徐士清.国内外猪应激综合症的研究,现状,存在问题及最新进展[J].太湖猪育种工作通讯,1997(1):23.

(责任编辑:杜宪)

Summary on the Pathogenesis of Porcine Primary Diarrhea Diseases

Sun Hongwei1,2,Wang Zeyan1,2,Ren Shaomin1,2,Gao Fahui1,2,Gao Xiaopeng1,2,He Bin1,2,Ou Liangxin1,2,Luo Shengjun3
(1.College of Veterinary Medicine,Jilin University,Changchun,Jilin 130062;2.Online Video Veterinary Website,Changchun,Jilin 130062;3.Animal Health Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou,Guangdong 510000)

Abstract:Swine diarrhea is a common disease caused by multiple factors in the pig industry.The current treatments for diarrhea of pigs are mainly to identify disease symptoms and treat disease according to the name,but not to recognize the similarities and differences of various pig diarrhea diseases.Such practice leads to the abuse of antibiotics,lower cure rates,and safety issues and poor productivity.The pathogenesis of thirteen kinds of common diarrhea in pigs were described to lay the foundation for the prevention and treatment of swine diarrhea diseases for the veterinary practitioners and to contribute more solutions of pork food safety problems.

Key words:swine diarrhea;pathogenesis;exudative diarrhea;osmotic diarrhea;secretory diarrhea;intestinal motility disorders

中图分类号:S852.3

文献标识码:A

文章编号:1005-944X(2016)03-0063-05

DOI:10.3969/j.issn.1005-944X.2016.03.022

基金项目:吉林大学高水平研究生核心课程建设项目(2015Z18)