畜禽類球蟲病研究進展(1)

一、前言

        球蟲類是家禽家畜體內極為常見的寄生蟲,呈世界性分布,其中的一些種類可引起十分嚴重的疾病,特別是新發現的一種球蟲病--犬新孢子蟲(Neospora caninum)更為嚴重。球蟲感染在正常情況下,具有自限性(self-limited),一般來說,感染後隨之對再感染(reinfection)的能夠獲得免疫力,不再患病。在自然條件下,動物感染上少量的卵囊(oocyst=egg capsule),僅出現輕微反應;但是在擁擠情況下,例如很擠的牲畜圈中,大量的卵囊可被攝食,從而引起嚴重的或致死性的感染,特別是幼畜,更易發生。所產生的真正的病理變化,在很大程度上取決於所攝食的卵囊量。因此,很難把致病力歸咎於特定的蟲種,由於鑑定球蟲的"蟲種"是極為困難的,所以對於某一種宿主體內有幾種球蟲,以及究竟是哪一種特別重要,至今還是有不少的爭論。

二、畜禽球蟲之病原學及其生活史

        球蟲隸屬於頂器門(Apicomplexa)球蟲目(Coccidida)的一些原蟲動物,較重要的並廣泛得到公認的,是愛美球蟲屬(Eimeria)、等孢球蟲屬(Isospora)、囊等孢球蟲屬(Cystoisospora)、隱孢子蟲屬(Cryptosporidium)等的球蟲。感染是由於食入有病的家畜屬,從糞便排出的球蟲的卵囊而致。一般來說,愛美球蟲、等孢球蟲和囊等孢球蟲在其最初排出的"卵囊"內,因為孢子(spore)還沒經過"孢子化",因而無感染性;只有在適宜的溫度(21-32℃)、濕度和氧氣的條件下,經過數日(5-9天)才能達到"孢子化",而具有感染性。

        現以愛美球蟲的生活史為例,說明如下:當卵囊被孢子化後,為易感動物所吞食,感染即開始,先是卵囊被消化液消化後,跟隨的"子孢子"(sporozoit)便進入小腸黏膜或其他部位的上皮細胞(epithelial cell)內,並經過一個繁殖期(亦稱"裂體增殖期"〔schizogenisis〕),而後形成許多單核"裂殖子"(schizozoite),這些裂殖子重新侵入一些其他細胞,而且此一循環往往要重復二次或三次;在經歷數次的無性世代(agamobium=asexual generation)之後,裂殖子又進入其他細胞內,發育成為"雄性配子體"(male gametophyte)及"雌性配子體"(female gametophyte)。在宿主細胞內部,雄性配子體(亦稱小配子體〔microgametocyte〕)進行核的分裂(karyokinesis),產生出許多具有鞭毛的小配子(microgamete);同樣,雌性配子體(亦稱大配子體〔macrogametocyte〕)也進一步形成一個個大配子(macrogamete);小配子使大配子受精後,而形成合子(zygote)。合子周圍形成一層囊壁,即成卵囊;其內部之核經2次分裂後,而形成4個單核體(monokaryophyte),每一單核體外圍形成另一囊壁(次一級包囊,通常也說成是孢子囊〔sporocyst〕),或以孢子囊形式包圍於每個單核體的周圍,每個單核體在孢子囊內進一步分裂為兩個初孢子(sporangiospore),如此,每一卵囊內包含有四個孢子囊(等孢球蟲屬每個卵囊內包含有兩個孢子囊)、每個孢子囊中有兩個初孢子的,即為另一個宿主的"感染期"。

三、禽畜球蟲病之流行病學

        一般來說,球蟲都有嚴格的宿主特異性,不同的種類有寄生於不同禽畜的腸道(有時在神經細胞或在心血系統)中,就拿雞隻來說,已在家雞的祖先--原雞中發現過,現代愛美球蟲幾乎普遍存在於每個家禽養殖場裡,但臨床疾病只發生於易感染者食入數量較多的孢子化卵囊後。感染患禽和恢復患禽都從糞便中排出卵囊,污染飼料、飲水、塵土、墊草、土壤等,而且可被機械性傳播,如設備、衣物、昆蟲及其他動物等。家禽的致病性,受宿主的遺傳性、營養因素、併發症及球蟲株的影響。柔嫩愛美球蟲(Eimeria tenella)和毒害愛美球蟲(Eimeria necatrix)對雞隻最具有致病性,因為裂殖生殖分別存在於小腸和盲腸的固有層(lamina propria)和腸腺(intestinal glands)上,並發生廣泛地出血現象;對其他多數種類的球蟲來說,是沿絨毛(villosity)在腸上皮細胞內增殖。截形愛美球蟲(Eimeria truncata)例外,牠存在鵝的腎臟中(詳見表一)。

表一、常見愛美球蟲的宿主及致病力

球蟲種類 宿主 致病力
Eimeria acervulina(堆型愛美球蟲)

E. adenoeides(腺型愛美球蟲)

E. ahsata(阿薩塔愛美球蟲)

E. alabamensis(阿拉巴馬愛美球蟲)

E. anseris(鵝愛美球蟲)

E. arloingi(阿氏愛美球蟲)

E. bovis(牛愛美球蟲)

E. brunetti(布氏愛美球蟲)

E. caviae(豚鼠愛美球蟲)

E. danailova(達氏愛美球蟲)

E. debliecki(蒂氏愛美球蟲)

E. dispersa(分散愛美球蟲)

E. falciformis(鐮形愛美球蟲)

E. gallopavonis(火雞孔雀愛美球蟲)

E. hagani(哈氏愛美球蟲)

E. innocua(無害愛美球蟲)

E. irresidua(無殘愛美球蟲)

E. magna(大型愛美球蟲)

E. maxima(巨型愛美球蟲)

E. media(中型愛美球蟲)

E. meleagridis(火雞愛美球蟲)

E. meleagrimitis(火雞和緩愛美球蟲)

E. mitis(和緩愛美球蟲)

E. mivati(變位愛美球蟲)

E. necatrix(毒害愛美球蟲)

E. neodebliecki(新蒂氏愛美球蟲)

E. nieschulzi(尼氏愛美球蟲)

E. ninakohlyakimovae(柯雅二氏愛美球蟲)

E. ovina(綿羊愛美球蟲)

E. ovinoidalis(類綿羊愛美球蟲)

E. perforans(穿孔愛美球蟲)

E. praecox(早熟愛美球蟲)

E. scabra(粗糙愛美球蟲)

E. spinosa(有棘愛美球蟲)

E. stiedae(斯氏愛美球蟲)

E. subrotunda(近圓愛美球蟲)

E. tenella(柔嫩愛美球蟲)

E. truncata(截形愛美球蟲)

E. zuernii(邱氏愛美球蟲)

火雞

綿羊

山羊

豚鼠

火雞

小白鼠

火雞

火雞

火雞

火雞

大白鼠

山羊

綿羊

綿羊

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註:1. 本表中"++++"代表致病性最強,而"+"代表致病性較弱。

        2. 大白鼠、小白鼠和豚鼠是三種實驗動物,此僅為代表性一種;除此而外大約有三種(大白鼠)和七種(小白鼠)愛美球蟲可以發生感染。

        對於大動物而言,無論是牛、山羊、豬或兔,還是犬和貓,都可以得球蟲病;不過,犬和貓雖不常被診斷,但卻能引起臨床症狀。大動物罹患球蟲病一般是嚴重的,臨床上可見腹瀉、高熱、食慾不振、體重下降、消瘦和有時死亡;在營養缺乏、衛生條件很差或過份擁擠的情況下,以及斷奶、飼料的突然改變、裝運或惡劣的氣候情況下,都容易發生球蟲病。對於能感染大動物宿主的愛美球蟲屬、等孢球蟲屬和囊等孢球蟲屬大量蟲種中,並不是所有的蟲種都有致病性,兩種或兩種以上的球蟲混合感染是常見的,雖然有些蟲種通常認為是沒有致病性的,但也能影響到臨床表現。在致病蟲種中,不同蟲株的毒力(virulence)亦有差別。大多數動物,是在1月齡至1歲齡之間,遭受愛美球蟲屬、等孢球蟲屬和囊等孢球蟲屬球蟲不同程度的感染。大齡動物通常對臨床疾病具有抵抗性,但也能偶爾引起散發的"食慾不振"的感染;這種臨床上所謂"健康的成年動物",通常是引起幼齡易感動物球蟲病的感染源。

        此外,與愛美球蟲屬、等孢球蟲屬、住肉孢子蟲屬(Sarcocystis)和弓形蟲屬(Toxoplasma)等球蟲相關的一種原蟲--隱孢子蟲屬,由牠們也能引起疾病。牠們往往寄生於各種幼齡反芻動物,常可引起腸道、呼吸系統的感染等,特別是犢牛(豬、馬、犬、貓等不甚普遍)。現在已經報導隱孢子蟲屬有19個蟲種以上,例如,小球隱孢子蟲(Cryp-tosporidium parvum)能夠引起犢牛的結腸炎,此病在全世界各國皆有之;至於家禽,則常見於法氏囊病(bursal disease)和呼吸道感染,有時火雞發病比家雞更嚴重。隱孢子蟲的生活史類似於其他球蟲,包括無性與有性發育兩個階段,以產生卵囊而告終。內生性周期很短,只有4-7天;內生性階段蟲體亦甚小,大約4-7微米(μm),常常位於上皮細胞膜下。本蟲種在宿主體內已經"孢子化",內含4個"子孢子"而沒有孢子囊,所以一旦排出之卵囊--糞-口途徑傳播,便直接地有感染力。

四、各種主要動物球蟲病的病理變化及臨床症狀

        家禽的寄生蟲種均屬於愛美球蟲屬,一般的感染過程都很快,只需要4-7天。該原蟲存在於腸道,特徵為在宿主細胞上增殖,廣泛地損傷腸黏膜。不過,雞群的症狀變化很大,從生長發育的降低直到很高比例的病禽,幾乎均可見到。家禽的臨床症狀包括:飼料和飲水的減少,體重下降,嚴重腹瀉,產蛋減少,淘汰率增加,並且常有死亡。腸道中若有輕度感染,呈亞臨床型,能引起羽毛褪色。嚴重感染後的存活家禽,可在10-14天恢復,但需要更長的時間才能恢復到正常產蛋的水平。在臨床症狀出現之前,若能獲得免疫水平,可影響到雞群發病的嚴重程度和進程。

        大動物往往要受幾種球蟲的困擾,因為有許多球蟲的無性和有性發育階段,都破壞了小腸的上皮細胞(常常還損害上皮下黏膜的結締組織),所以表現為腸道出血、卡他性腸炎(catarrhal enteritis)和腹瀉。臨床症狀包括,排出血液或組織(兼或兩者都有),裡急後重(rectal tenesmus)、脫水、食慾不振、高熱、血清蛋白和電解質水平可能明顯改變,而血紅素(hemoglobin)及血細胞壓積(packed-cell volume)只在嚴重感染的動物才有變化。以下分別簡述各種主要動物的病原、病理變化和臨床症狀等。

        雞:柔嫩愛美球蟲(E. tenella)感染時,侵害盲腸而不危害小腸是其鑑別性特徵;在急性期存活雞的盲腸中,可發現積聚的凝血塊、組織碎片及卵囊。毒害愛美球蟲(E. necatrix)所產生的主要病理變化,在小腸的前段和中段,小腸漿膜面可見到小的白斑,顯微鏡下可檢查到成簇的大型裂殖體;嚴重的病雞腸壁增厚,感染區域可擴張到正常直徑的2-2.5倍,腸腔中有血液。液體的丟失可導致明顯的脫水,同時嗉囊常常積水擴張;儘管損傷是在小腸,但其生活周期的有性階段在盲腸炎內完成,在此處可以發現卵囊。

        堆型愛美球蟲(Eimeria acervulina)感染的特徵是:小腸的上半段有無數的橫紋狀灰色或灰白色斑,大體檢查時可能不太容易區分;雞群的臨床經過往往延長,經常可見到生長發育不良、淘汰率增加及低死亡率。巨型愛美球蟲(E. maxima)在小腸中段增殖,導致腸壁擴張和增厚,也存在一些出血,易於產生淡灰色、棕色或粉紅色黏膜滲出物;卵囊和配子體(尤其是小配子體)都很大。布氏愛美球蟲(E. brunetti)存在於小腸下段、直腸、盲腸和泄殖腔,輕微感染時產生卡他性腸炎和腸壁增厚;嚴重感染時幾乎整個小腸都發生廣泛性凝固性壞死和黏膜脫落。和緩愛美球蟲(E. mitis)及變位愛美球蟲(E. mivati)存在於小腸下段,早熟愛美球蟲(E. proecox)出現在小腸的上半段,可引起生長發育降低;哈氏愛美球蟲(E. hagani)儘管罕見,而且有很小的致病力,與其它蟲種相比較經濟損失較小,重要性不大。

        火雞:從火雞排出糞便之卵囊,其"孢子化"的進程只需1-2天;潛伏期4-6天。腺型愛美球蟲(Eimeria adenoeides)、分散愛美球蟲(E. dispera)、火雞孔雀愛美球蟲(E. gallopavonis)及火雞和緩愛美球蟲(E. meleagrimitis)都有致病性;其次無害愛美球蟲(E. innocua)及火雞愛美球蟲(E. meleagridis),被認為有較經的致病性乃至無致病性。

        腺型愛美球蟲和火雞孔雀愛美球蟲感染下段迴腸、盲腸和直腸,其發育階段可在絨毛和腸線的上皮細胞中發現;感染的腸段有腸道擴張、腸壁增厚,並可見到含有大量的卵囊和乳糜狀或乾酪樣管型。分散愛美球蟲存在於小腸上段,引起乳糜狀黏液性腸炎(muco-enteritis),使整個小腸(包括盲腸)全部充盈。火雞和緩愛美球蟲主要也是感染小腸上段,但其可寄生於固有層或深層組織,引起壞死性腸炎。

        感染的火雞群其臨床症狀包括:飼料消耗降低、體重快速下降、精神萎頓、羽毛逆立、嚴重下痢,常見到濕糞中有黏液(但無血液)等,臨床症狀很少見於8齡以下的小火雞,發病率和死亡率都較高。

        鴨及鵝:家鴨及野鴨中已報導有大量的特異性球蟲感染,除愛美球蟲屬之外,某些溫揚球蟲屬(Wenyonella)和泰澤球蟲屬(Tyzzeria)也以被證實。達氏愛美球蟲(Eimeria danailova)寄生於鴨的小腸內,引起卡他性腸炎等;其他的愛美球蟲屬一般被認為"相對無致病性"。惡性泰澤球蟲(T. perniciosa)能引起黏液性出血性腸炎,然後變為乾酪樣,可使整個小腸膨脹。

        鵝主要是受截形愛美球蟲(E. truncata)感染,而且臨床表現較為特殊。病變主要表現在於泌尿系統,如腎臟腫大,並有界限模糊的淡黃白色條紋或針頭狀斑點;因大量的卵囊和尿酸鹽沉積而使腎小管擴張,因此死亡率很高。到目前為止,至少已報導有5種愛美球蟲屬能寄生於鵝的小腸,如鵝愛美球蟲(E. anseris)等,但一般說來致病力都不很強。

        家兔:家兔球蟲病分為兩種類型,一種是肝病變型,由近圓愛美球蟲(Eimeria subrotunda)引起;另一種是腸病變型,由大型愛美球蟲(E. magna)、中型愛美球蟲(E. media)、無殘愛美球蟲(E. irresidua)、穿孔愛美球蟲(E. perforans)和其他愛美球蟲等引起。

        肝病變型的嚴重程度,依食入卵囊的數量而定,感染後可能沒有症狀,但更多地是感染不久死亡,特別是幼兔最敏感。有病的家兔表現為厭食,被毛粗糙,生長的兔不能正常增加體重,檢查家兔的糞便時,糞便飄浮法(facal flotation method)能很容易地發現卵囊,但一般常呈亞臨床型。實驗性給家兔接種卵囊後,一般可在一個月內死亡;剖檢時其病理變化很容易辨認,整個肝實質有灰白色結節。最初結節分界明顯,但後期結節變得乾酪樣物;初期病灶內含有奶油樣內容物,越陳舊的病灶其內容物的硬度越像乾酪樣。如做顯微鏡檢查,結節由肥大"膽管"組成,並可見大量的卵囊。根據肉眼觀察和顯微鏡的變化,即可對本型球蟲病做出診斷。至於家兔的腸病變型,無論衛生條件好壞都可以感染球蟲病,但起初往往見不到臨床症狀和病理變化;稍後因致病球蟲都在小腸中並發白,臨壁增厚白,臨床症狀也顯得嚴重一些,儘管如此,家兔由腸型引起的死亡率並不高。

        犬及貓:約有22種和21種"球蟲"能感染犬及貓的腸道,除小球隱孢子蟲(Cryptosporidium parvum)能感染這兩個宿主外,其他蟲種都是宿主特異性"的。感染犬的包括等孢球蟲屬(Cystoiso-spora)、哈芒球蟲屬(Hammondia)和住肉孢子蟲屬(Sarcocystis);感染貓的除上述3種外,還有貝諾孢子蟲屬(Besnoita)和弓形蟲屬(Toxoplasma)等。犬和貓均無愛美球蟲屬的感染。小球隱孢子蟲既可發現於健康幼犬和幼貓正常的糞便,又可見於腹瀉動物,其中有一些併發病毒感染,故此其臨床意義尚未證實。

        (下期待續)

家禽世界現代畜殖合訂本(p.11∼16)─石城、九八年十一期