来源:元医动物医学实验室
01.引言 腹泻是一种常见的胃肠道症状,表现为粪便含水量增加、排便次数增多或粪便量增加。腹泻涉及肠道蠕动、水分吸收和分泌功能的改变,是多种因素共同作用的结果。在动物中,腹泻是一个非常普遍且复杂的问题,也是一种非特异性的临床症状,其潜在原因十分广泛,包括感染性、寄生虫性、代谢性、炎性、肿瘤性等多种疾病。诊治的难点在于找到引起腹泻的原因并予以纠正,同时处理由腹泻引起的并发症,如脱水和电解质紊乱。 图1. 腹泻的常见原因(图源verywellhealth) 当下,异宠/爬宠越来越受欢迎,引起宠物行业的高度关注。然而,爬行动物交易现状却是宠物行业中最缺乏人道主义的。许多爬行动物在其起源地从野外捕获,不适当的抓捕技术和糟糕的运输条件,常使它们在到达交易市场前便死亡。有数据显示,大约90%的野生捕获的爬行动物在圈养的第一年死亡,主要原因是身体创伤、不适宜的居住环境和营养管理知识缺乏,使它们极易患上代谢性疾病。此外,圈养往往与频繁暴露于压力源有关,因为动物被限制在一个较小的公共区域,可有利于疾病传播。 爬行动物腹泻常由于感染病原微生物引起,其中具有公共卫生影响且最常见的原生动物为隐孢子虫。目前已知有4种隐孢子虫会感染爬行动物,有2种被证明会引起蛇的疾病。隐孢子虫病一般为慢性疾病,其表现主要有两种:1) 临床感染,出现胃炎、肠炎、肠胃炎;2) 亚临床感染,被感染动物作为卵囊载体向环境中传播病原体。 对于其他动物,隐孢子虫感染在免疫力健全个体中通常是自限性的;而在爬行动物中,隐孢子虫感染通常是慢性的,有时甚至是致命的,尤其对于蛇来说。本期将借由一条感染隐孢子虫病导致腹泻的玉米蛇展开讨论。 本期病例来自杭州万灵宠物医院的主治医师荆广勇。 荆广勇医生 八年爬宠饲养学习经验,擅长爬宠类疾病、医疗蛇类产科手术及内科疾病诊治。 杭州市萧山万灵宠物医院,坐落在杭州萧山建设二路1560号,杭州萧山万灵宠物医院创建于2023年七月,占地面积250平方米,是一家集齐猫狗爬宠医疗的一所医院医疗设施完善,科室齐全,技术力量雄厚,人员精干,服务热情,善长治疗大的疑难杂症,对治疗犬瘟热、细小病毒、顽固性皮肤病、椎间盘疫病及难产救助等。均有独道之处,手术设备齐全,可进行宠物绝育、结石、骨科、消化系统、泌尿系统、眼科、肿瘤、立耳、断尾等各种生理、病理手术,收费合理。 02.病例信息 1.基础信息及临床症状 动物名:炭黑; 品种:玉米锦蛇; 年龄:8个月; 性别:雌性; 体重:0.11kg。 主诉:张口呼吸、口腔黏液液、胀气、三角背、腹泻。 临床检查:精神状态沉郁/迟钝;可视黏膜苍白;腹部触诊肠道空虚;口腔黏液明显;张嘴呼吸;有望月现象;排便不成型;不开食。 图2. 玉米蛇外观及排泄物 2.院内初步检查 此外同宠主饲养的另一条玉米蛇也出现了胀气、腹泻的临床症状。 3.实验室检查 4. 诊断 蛇隐孢子虫感染,伴肠炎、肺炎 5.病例后续 治疗: 因病情较复杂且动物体况差,综合制定以下对症支持治疗方案。 乳铁蛋白及菌粉po/qd; 头孢噻呋im/qd,共5日; 每日半小时雾化bid,共7日; 恩诺沙星 im/qod,共5次; 螺旋霉素po/qd,用药10次后改为螺旋霉素/2week,共三个月。 环境管理: 温度控制在26-28℃,十天后恢复28-30℃;湿度维持在60左右,不宜过大。 预后: 十日后正常开食,吃冻鼠;排便成型,略微果冻便;一个月后吃喝排便恢复正常,体重恢复增长。 03.讨论 首先感谢杭州万灵宠物医院的主治医师荆广勇医生提供的病例资料。 隐孢子虫(Cryptosporidium)是一类广泛分布的原虫寄生虫,它可以感染包括两栖动物、爬行动物、哺乳动物和鸟类在内的多种脊椎动物胃肠道微绒毛边界的上皮细胞。它们是一种胞内但胞质外的寄生虫。尽管一些文献将隐孢子虫描述为一种细胞外寄生虫,但这并不能最好地定义它们。世界性传播通过摄入卵囊发生,卵囊对环境条件具有很强的抵抗力。已鉴定的隐孢子虫超过38种,另有40多种身份不明的基因型尚未正式命名。 隐孢子虫通过粪-口途径传播,主要的传播媒介是污染的水源和食物。它们是一种耐环境压力的微生物,能够在不利条件下存活较长时间。隐孢子虫较大的细胞外配子母细胞、协同作用和不断变化的细胞结构可适应不同的环境,如生物膜、体腔、肠道、土壤和水,能够在体外没有宿主细胞的情况下完成其生命周期。 全球范围内都有动物隐孢子虫感染的报道,不同地区的流行程度有所差异。 图3. 美国布尔溪流域水样中检出的隐孢子虫卵囊 (图源katu.com) 需要注意的是,隐孢子虫可在动物间交叉传播,也可通过动物传染给人类,造成所谓的“人畜共患病”,这凸显了其在公共卫生领域的重要性。隐孢子虫感染人的主要临床表现包括水样腹泻、腹痛、恶心、呕吐、发烧和脱水,但也可能无症状。临床症状通常在感染后1-2周内出现,会持续1-2周,但免疫功能受损者可能会有更严重且更持久的症状。 近年来,分子流行病学技术的迅速发展,如PCR和基因测序,极大地提高了我们对隐孢子虫种类和亚型的鉴定能力/诊断能力。研究发现,动物中存在多种隐孢子虫,主要包括犬隐孢子虫(C. canis)、猫隐孢子虫(C. felis)、蛇隐孢子虫(C. serpentis)、龟隐孢子虫 (C. testudines)、蜥蜴隐孢子虫(C. varanii/ C. saurophilum) 、杜氏隐孢子虫(C. ducismarci)和人隐孢子虫(C. hominis)等,不同种类和亚型在致病性和宿主特异性方面存在差异。 流行病学 动物隐孢子虫感染在全球范围内广泛存在,其流行病学特点复杂多样。该类寄生虫可感染多种动物,包括牛、羊、猪、马、犬、猫、鸟类和爬行动物等。在宿主年龄方面,幼龄动物更易感染和发病,如犊牛、羔羊和仔猪等,而成年动物多为无症状带虫者。 图4. 隐孢子虫生活史(图源cdc.gov) 隐孢子虫主要通过粪-口途径传播,环境因素如饲养密度和卫生条件等显著影响感染率。值得注意的是,母畜在分娩前后可出现隐孢子虫卵囊排出增多的现象,成为幼畜感染的重要来源。部分研究显示,隐孢子虫感染存在季节性特征,例如羊在产羔季节感染率明显增高。 临床症状及病理变化 主要病变为空肠绒毛层萎缩和损伤;肠黏膜固有层的淋巴细胞、浆细胞、嗜酸性白细胞和巨噬细胞增多;肠黏膜的酶活性低,呈现出典型的肠炎病变,在这些病变部位发现大量隐孢子虫内生发育阶段的各期虫体。 图5. 隐孢子虫感染的肠道,右上角箭头 (图源news.illinois.edu) 隐孢子虫会改变肠道屏障的功能,增加其通透性,影响体液和电解质的吸收与分泌。感染通常会引起水样腹泻,有些动物可能无症状。但对于免疫功能低下的者,感染后果更为严重:可能发展为慢性、渐进性疾病;常伴有发热和营养不良;在极端情况下可致死。 不同动物有其特异性的隐孢子虫种,如蛇主要感染C. serpentis,蜥蜴主要感染C. varanii/ C. saurophilum。然而,部分种类如C. parvum可跨宿主感染多种动物。不同种属的隐孢子虫引起的症状也有所差异。此外,隐孢子虫常与其他病原体混合感染,导致症状加重。动物的免疫状态也是一个重要因素,免疫功能低下的个体更容易感染和发病。 爬行动物 在蛇中,隐孢子虫可减少泌酸颗粒细胞的酸分泌,伴随黏液化生和黏液颈细胞增生,导致胃黏膜肥大(明显增厚、皱褶)。蛇隐孢子虫通常在胃里发现,感染后的蛇不能很好地消化食物,可在进食后1-3天会出现反胃。随着时间的推移,可导致胃部增生、身体中部肿胀和慢性体重减轻。隐孢子虫感染可引起蛇的渐进性,甚至致命性疾病,目前尚无特效治疗方法,以对症支持治疗为主,临床常见蛇因严重的胃肠道症状而死亡或被安乐死。 图6. 蛇胃隐孢子虫病 蜥蜴感染隐孢子虫后可引起慢性消耗性肠炎,表现为厌食、体重减轻和腹部肿胀。 犬猫 健康的成年犬感染后大多无症状,但幼犬可能出现腹泻。免疫功能低下或合并其他疾病的犬则容易出现临床症状。 健康的成年猫感染后大多无症状,但也可能出现持续性腹泻。免疫抑制(如猫白血病病毒感染)的猫更易发病。 牛 患有隐孢子虫病的小牛通常会出现轻度到中度腹泻,腹泻持续数天,可能会表现出不同程度的冷漠、厌食和脱水。无论是否接受治疗。发病的年龄较晚,且腹泻的持续时间通常比轮状病毒、冠状病毒或产肠毒素大肠杆菌引起的腹泻时间要长几天。粪便呈黄色或淡色,水样,并带有黏液。在大多数情况下,腹泻会在几天后自行缓解。仅在极少数情况下,才会出现严重的脱水、虚弱和崩溃的情况,这与其他导致新生小牛急性腹泻的病因不同。持续的腹泻会导致能量严重缺乏,受此影响的小牛可能在3-4周龄时因营养不良而死亡。 图7. 患隐孢子虫病的新生荷斯坦小牛腹泻 (图源Dr. William Harold Witola) 发病机制 隐孢子虫的生命周期由六个主要发育阶段组成。卵囊被摄入后,发生裂殖子释放(无性孢子增殖),裂殖生殖(无性繁殖),配子生成(配子形成)、受精、卵囊壁形成以及孢子增殖(孢子形成)。隐孢子虫属的卵囊可以在宿主细胞内孢子化,并在粪便中排出时具有感染性。感染会持续,直到宿主的免疫反应清除寄生虫。在自然和实验诱发的小牛病例中,隐孢子虫在小肠的下部最为常见,而在盲肠和结肠中则较少见。 图8. 隐孢子虫在宿主中的发展(图源 ScienceDirect) 隐孢子虫与宿主之间的相互作用是一个复杂的过程,其发病机制涉及多种寄生虫和宿主因素的共同参与。在寄生虫方面,已经发现多种关键蛋白参与这一过程,包括血小板凝集素相关黏附蛋白(TRAP-C1)、环孢子样蛋白(CSL)以及多种黏蛋白和糖蛋白等。这些蛋白主要定位于孢子虫的顶端或表面,在孢子虫滑动运动过程中会形成轨迹状脱落,它们主要参与寄生虫的初始黏附和侵入过程。 隐孢子虫感染宿主后,会引起肠道的以下病理改变:绒毛钝化(villus blunting);隐窝增生(crypt hyperplasia);淋巴细胞聚集(lymphocyte aggregation)。宿主机体免疫反应方面:IFN-γ在感染早期发挥重要作用;T细胞参与清除寄生虫;NLRP6炎症小体通过释放促炎性细胞因子IL-18来控制感染。 诊断 临床症状:持续的黄色、稀薄、黏液状腹泻和嗜睡 细胞学:在抗酸染色粪便涂片中检测到隐孢子虫卵囊 实验室检查:PCR检测结果阳性 图9. 粪便涂片中隐孢子虫卵囊-红色球体 (图源Dr. William Harold Witola) 隐孢子虫病的常用诊断检测为聚合酶链反应 (PCR)、抗酸染色技术、粪便漂浮技术、酶联免疫吸附试验 (ELISA)、荧光标记抗体和快速免疫层析试验检测粪便等中的卵囊。其中PCR诊断方法是临床最常用,且灵敏度和特异性最高的方法,可检测多种不同物种的隐孢子虫感染。 另外还有一种低成本的谢瑟尔漂浮沉淀染色法,灵敏度(83%),特异性(99%)。此技术需要将粪便样本在谢瑟尔溶液中离心,吸取上层液体,并将其在磷酸盐缓冲盐水中稀释,离心后将沉淀物置于载玻片上,并进行改良的抗酸染色技术,观察隐孢子虫卵囊,它们在光学显微镜下呈现为直径为5–6微米的红色球形至卵圆形结构。研究表明,如果腹泻是由隐孢子虫引起的,粪便中应存在10^5–10^7 个卵囊/毫升。在未经染色的新鲜粪便涂片中,卵囊难以通过普通光学显微镜检测到,但可通过相差显微镜观察到,呈现为直径5–6微米的非折光小球形结构。 治疗 隐孢子虫病目前的治疗选择有限,它们对传统的抗球虫药物表现出非典型反应,并且具有阻碍药物作用的生物学和生理学特性。由于这些原因,一些医生仅侧重支持治疗;另一些医生建议使用特定药物治疗或使用免疫刺激剂;还有一些建议最佳做法是进行环境监测并采取预防措施。 目前没有获批的特异治疗药物,以对症支持治疗为主,包括口服或肠外液体和电解质补充;营养支持和使用止泻药物。一些化合物的超说明书使用虽有成功的报道,但未在对照试验中得到重复验证。实验性治疗大多有毒或无效。 据报道,卤呋酮可显著减少实验感染羔羊和自然及实验感染小牛的卵囊排出,还可预防腹泻。在山羊幼崽的一项对照临床野外试验中,使用帕龙霉素硫酸盐(100 mg/kg/天,口服,从出生第二天起连续11天)成功预防了自然发病。Nitazoxanide是一种仅用于人类隐孢子虫病的药物,已被证实可降低小牛的疾病严重程度。 预防 保持环境卫生 定期清洁动物生活或栖息的环境,尤其是在犬舍、动物收容所或多动物共处的环境中。隐孢子虫卵囊对很多消毒剂有很强的抵抗力,因此需使用特定的清洁剂,如氨水或过氧化氢,进行彻底清洁。 确保动物饮用的水源干净,避免让宠物饮用可能被污染的水体,如溪流或积水,因为隐孢子虫可以通过水传播。 定期进行诊断试验 定期测试作为一项预防措施是有必要的,即使在临床健康的动物中也是如此。例如亚临床蛇隐孢子虫的早期诊断可以采取紧急防控措施,如对圈养种群中的蛇进行隔离,并对动物进行精心护理,以降低发病率和死亡率,防止经济损失。 提高免疫力 通过均衡营养来提高动物的免疫力,尤其要关注幼龄、老龄或免疫力低下的动物。 繁育场所的控制措施 对于动物繁育场,尤其是幼犬或幼猫等易感群体,需严格遵守卫生标准,保持环境清洁,减少感染风险。一旦发现动物感染隐孢子虫,应将其与健康动物隔离,防止疾病传播;对感染动物生活的环境进行彻底清洁和消毒。同时,合理安排生活空间,避免动物过度拥挤也是预防措施之一。 监测症状 密切观察动物的健康状况,尤其是腹泻等症状,早期发现问题至关重要。出现症状时应立即寻求兽医帮助,以减少感染扩散给其他动物或人类的风险,因为隐孢子虫具有人畜共患的潜在风险。 加强宣教 提高饲主对隐孢子虫病的认识,普及预防知识和正确的饲养方法,可以从根本上减少感染风险。 04.结论 必须强调的是,饲养外来或野生动物作为宠物的做法可能对人类健康构成风险,因为这些动物可能携带疾病,可能对侵入性病原体的增加产生严重影响,如病毒(如西尼罗病毒)、细菌(如沙门氏菌、钩端螺旋体、分枝杆菌)、真菌(如念珠菌、毛孢菌)和原生动物(如隐孢子虫)。 图10. 可感染隐孢子虫的爬行动物们 (图源mdpi.com) 目前尚无有效治疗隐孢子虫病的药物,也没有预防儿童、HIV/AIDS患者和动物感染的疫苗,唯一可用的FDA批准的药物硝唑昔尼特对儿童的疗效有限,对免疫功能低下的个体无效,这限制了对该病的治疗效果。虽然一些药物如卤呋酮、帕龙霉素硫酸盐等在实验中显示出一定疗效,但尚未得到广泛验证和临床应用许可。此外,隐孢子虫的发病机制和宿主免疫应答机制仍有许多未知之处,特别是在宿主-病原体互作等方面需要进一步研究。 在人畜共患病日益受到重视的背景下,迫切需要开发有效的预防和治疗策略。对隐孢子虫的深入研究不仅有助于保护动物健康,也对人类公共卫生具有重要意义。尤其是在免疫功能低下动物、人群中,隐孢子虫感染可能导致严重后果,这更凸显了相关研究的重要性。期待未来,随着分子生物学技术的发展和对原虫寄生虫的深入认识,可进一步阐明隐孢子虫与宿主之间的互作机制,并研发专用的特效治疗药物。 检测项目 参考文献 [1]https://www.merckvetmanual.com/digestive system/cryptosporidiosis/cryptosporidiosis-in-animals?query=cryptosporidiosis#Etiology-and-Epidemiology_v3262024 [2] https://www.cdc.gov/dpdx/cryptosporidiosis/ [3] Gerace E, Lo Presti VDM, Biondo C. 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