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人類和仔豬感染艱難梭菌:實現同一健康的契機

人類和仔豬感染艱難梭菌:實現同一健康的契機

Michele M. Squire, Thomas V. Riley

摘要  難辨梭狀芽孢桿菌(clostridium difficile, C. Difficile;簡稱艱難梭菌)常導致人和動物發生感染性腹瀉。無論有無腹瀉癥狀,豬、馬及其他家畜均發現攜帶艱難梭菌,提示其是造成人類感染潛在的儲存宿主。而且,在加拿大和美國,20%~40%的畜肉制品可檢出艱難梭菌,也提示了該菌食源性傳播的可能(雖然未被證實)。艱難梭菌本是動物腸道內的正常菌群,盡管其致病機制尚不完全明確,但很可能是因為抗生素的過度暴露打破了腸道菌群的平衡,導致艱難梭菌在動物體內大量異常繁殖,與人類外源性感染相似。聚合酶鏈反應(PCR)核酸型別078是豬(美國的一項研究為83%)和其他畜類(接近100%)攜帶的最常見的核酸型別,在歐洲人最常見感染型別中位列第三。歐洲已證實人類和豬感染艱難梭菌的菌株同源性,即證實了人畜共患病的存在。而在全世界范圍內,社區獲得性艱難梭菌感染(C. difficile Infection,CDI)率都在增長,進一步證實動物是人類感染的儲存宿主這一理論。因此,三個問題亟待解決:人類健康、動物健康以及兩者的共同要素,即環境微生物污染。要成功地應對近期CDI流行病學方面的變化,勢必需要運用涉及臨床醫生、獸醫和環境學家三者的同一健康的策略。 

1  引言

艱難梭菌是一種革蘭陽性厭氧芽孢梭菌,1935年首次被描述為人類新生兒正常腸道菌群(Hall和O’Toole 1935)。之后40多年,僅偶爾報告CDI病例。20世紀70年代期間的調查研究認為,艱難梭菌可引起假膜性結腸炎(PMC)。通常應用抗生素之后所發生的PMC常是致命性的腸道疾病,尤其是暴露于克林霉素后(Tedesco et al. 1974; Larson et al. 1978)。此后相繼報告的許多抗生素相關腹瀉病例都是由艱難梭菌引起,并且在20世紀80、90年代期間,艱難梭菌相關腹瀉(CDAD)成為由于廣泛使用頭孢菌素等廣譜抗生素而造成的有重要意義的院內獲得性感染疾病(Gerding et al. 1995)。大概在2000年,CDI發生另一重要的流行病學變化。北美和歐洲報告嚴重CDI的重要流行病學變化:喹諾酮類藥物耐藥者身上出現了高度惡性的艱難梭菌毒株,而以前未有報告(Pepin et al. 2004; McDonald et al. 2005; Kuijper et al. 2006)。同時,美國和歐洲相繼出現新生仔豬腸炎大暴發(未廣泛公布)(Songer 2004; Debast et al. 2009)。或許更有意義的發現在于,北美和歐洲主要感染新生仔豬的艱難梭菌毒株PCR 078可以感染人類(Goorhuis et al. 2008a, b),并且在目前歐洲人最常見感染型別中位列第三(Bauer et al. 2011)。CDI是一種明確的跨物種流行疾病,涉及人類健康、動物健康、環境和微生物科學,為如何有效運用同一健康策略提供了良好的契機。 

2  人類感染艱難梭菌

2 .1發病機制

艱難梭菌是住院病人發生感染性腹瀉的主要原因,經過糞—口途徑傳播,由于人類攝取并消化其代謝不活躍的芽孢所致。芽孢是艱難梭菌在抵抗外環境時產生的,對于環境污染有重要的意義。土壤、水、許多動物的胃腸道中可分離出艱難梭菌,但并不認為它與動物處于共生關系。當腸道內正常菌群環境被打破,允許芽孢在腸道內生長繁殖并產生毒素時,艱難梭菌則可能發生機會性感染。艱難梭菌主要產生兩種重要的毒素:毒素A和B,毒素可以侵襲腸道上皮細胞和肌動蛋白細胞支架的緊密連接處。腸道上皮細胞的凋亡,間接觸發細胞因子的交互作用,可以導致進一步的破壞,并發展為典型的臨床特征。艱難梭菌還可產生二元毒素(CDT),作用過程尚未明確。目前假設二元毒素可以改變細胞支架促使細菌黏附于腸道上皮細胞(Schwann et al. 2009)。因此,CDI發生的基本要素包括:①腸道內正常菌群被打破;②接觸環境中存在艱難梭菌;③產生毒素。 

2 .2臨床特征

CDI主要侵襲結腸,較少累及小腸。人類致病包括不同的臨床特征譜:無毒素產生、無癥狀攜帶——最溫和的表現形式,嚴重的假膜性結腸炎,以及罕見的急性暴發性結腸炎伴有中毒性巨結腸和腸道穿孔。CDI典型特征為發熱伴無血性水樣腹瀉,腹部疼痛,感染后48~72小時白細胞增多(Gebhard et al. 1985)。也可能發生無腹瀉急腹癥,尤其伴腸梗阻時,糞便會在膨脹的、張力缺失的結腸內聚集(Kelly和LaMont 1998)。

組織病變包括腸壁水腫,斑丘/顆粒狀隆起,脆性增加和炎癥浸潤。假膜性結腸炎是由于腸道上皮細胞和肌動蛋白細胞支架受損,致使黏膜淺表潰瘍伴有白細胞浸潤、黏液纖維蛋白滲出導致典型的黃色黏膜斑塊樣病變。假膜性結腸炎是艱難梭菌的特異性診斷(Gebhard et al. 1985)。

腸外CDI包括菌血癥、軟組織感染以及腹部器官膿腫,胸腔積液/膿胸也有報告(Jacobs et al. 2001; Elliott et al. 2009)。 

2 .3實驗室診斷 

用適宜的培養基和培養條件對糞便標本進行艱難梭菌培養較為直接,但是不能區分無癥狀攜帶者與感染者,亦不能區分產毒與不產毒菌株。目前檢測糞便或腸內容物中毒素A或B是一種普遍接受的艱難梭菌相關疾病的診斷方法,并且也是實驗室診斷CDI的金標準。

細胞毒素中和試驗由于其敏感性和特異性,傳統上可以作為檢測毒素的參考方法。但由于其需要較長的周期,在暴發的情況下并不適用。酶免疫測定(EIA)的毒素便捷檢測套餐可以快速提供結果,但單獨使用該法診斷CDI并不充分,并且在動物疾病診斷上,幾乎沒有毒素便捷檢測套餐的效果得到驗證(Post et al. 2002; Keessen et al. 2011 b)。目前推薦一種基于PCR來檢測毒素基因型的方法(tcdA、tcdB或cdt),該方法可以單獨使用或與EIA聯合(Goldenberg et al. 2010; Swindells et al. 2010; Keessen et al. 2011 b)。基于流行病學的目的,分型非常重要,可以應用一系列分子學方法,包括最普遍的PCR核酸分型、多位點可變數目串聯重復序列分析(MLVA)和脈沖電場凝膠電泳(PFGE)(Brazier 2001)。 

2 .4感染危險因素

2 .4 .1抗生素與艱難梭菌 

90%以上的CDI與抗生素應用有關,也是人類發生CDI最重要的危險因素。正常的腸道菌群可以抑制艱難梭菌的繁殖(Avery et al. 2000)。抗生素的暴露破壞了腸道菌群的平衡,使艱難梭菌有大量繁殖的可能。幾乎所有的抗生素均與CDI有關,尤其是聯合用藥(Owens et al. 2008)。正如人們所料想的,廣譜抗生素,尤其像克林霉素、頭孢菌素類、青霉素類、喹諾酮類和新代氟喹諾酮類是最多見的被報道CDI有關的藥物,該類抗生素使用的廣泛程度也通常與CDI存在時序關系(Boone et al. 2012)。關于各類抗生素與CDI存在聯系的一些研究經審核可能有其局限性,然而,這也是基于有限的研究設計所能得出的結論(Thomas et al. 2003)。醫院內CDI和克林霉素、青霉素類以及頭孢菌素類抗生素之間的聯系已獲得可靠的數據支持。無論如何,CDI的首選治療方法就是停止使用可能誘發該疾病的抗生素。 

2 .4 .2無癥狀攜帶

產毒艱難梭菌首次于無癥狀的新生兒體內所分離(Halland O’Toole 1935),并且高達70%的健康新生兒攜帶艱難梭菌。盡管有較高的攜帶率,但現有研究并未顯示新生兒CDI和艱難梭菌攜帶存在穩定的相關性。而有癥狀的CDI也確實存在,盡管較為罕見(Jangi和Lamont 2010)。

新生兒至少滿12月齡才會建立起正常的腸道菌群,才能夠抑制艱難梭菌的繁殖(菌群競爭抑制原理)。出生第一天艱難梭菌就可以在新生兒體內定植,出生7天內的新生兒攜帶率最高(Bolton et al. 1984)。3歲以上兒童多表現為無癥狀攜帶,其攜帶率與成人相近,占1%~4% (McFarland et al. 2000)。攜帶率隨著年齡的增加而下降,提示腸道正常菌群可以抑制艱難梭菌繁殖。

對嬰兒攜帶的以及醫院新生兒病房或育兒房中的艱難梭菌分離株進行分子學特征分析,顯示環境污染是其常見的來源。目前研究證實暴露于環境污染源后艱難梭菌的攜帶率增加。孕產婦陰道菌群培養沒有分離出艱難梭菌,分娩以及喂養方式與攜帶率亦無關聯(Bolton et al. 1984; Delmee et al. 1988)。盡管新生兒攜帶艱難梭菌并無臨床癥狀,但也有可能直接地或通過污染環境間接地傳播艱難梭菌(Hecker et al. 2008)。

較高的無癥狀攜帶率的診斷意義仍然存在爭議。目前有兩種假設(腸道上皮細胞不成熟的毒素A受體、獲得性母傳中和抗體的保護)來解釋嬰兒攜帶狀態,但均未證實。 

3  人類感染艱難梭菌的流行病學變化 

3 .1社區獲得性艱難梭菌感染

目前普遍接受的觀點是:CDI并不僅僅局限于醫院,也可由社區感染獲得(CA-CDI)。CA-CDI的住院治療率約為40%(Naggie et al. 2011; Khanna et al. 2012a),這標志著CDI導致額外的疾病負擔。疾病可以很嚴重,在一項研究中從社區和醫院獲得的CDI病例并發癥發生率相近,醫院獲得性CDI病例死亡率約5%,社區獲得性死亡率約3% (Khanna et al. 2012b)。 

我們認為CA-CDI的真實發病率被局限于過少的研究中,且不同研究的參數并不一致,這關鍵在于“社區獲得性”的定義。20世紀90年代CA-CDI每日報告發病率為8/10萬(Hirschhorn et al. 1994),2006年的一項研究顯示報告發病率為46/10萬(Kutty et al. 2010)。盡管CA-CDI報告發病率表面上隨著時間有所增加,但由于研究設計、人群特征和診斷方法存在差異,并不能就此得出結論。然而,最近的證據表明CA-CDI的發病率在增加。美國一項基于人群的研究顯示,1991~2005年,CA-CDI的發病率增加了4倍(Khanna et al. 2012b)。

雖然報告發病率不同,但不同的研究得出一致結論:醫院和社區獲得CDI的危險因素存在差異,盡管尚未清晰地界定CA-CDI的危險因素。CA-CDI與年輕的健康人群(特別是女性)存在關聯,而這些人群并未提前暴露于抗生素(Bauer et al. 2008; Wilcox et al. 2008; Kutty et al. 2010; Naggie et al. 2010)。僅有一項研究顯示CA-CDI的發生與接觸住院患者存在關聯(Naggie et al. 2011)。醫院毒株的溢出并不能完全解釋CA-CDI的發生,因為醫院的主要優勢毒株并未在社區環境中報告過,如PCR 027。社區流行毒株也不盡相同,包含很多之前未經鑒別的型別(Bauer et al. 2009)。這表明CA-CDI可能還有其他的儲存宿主,其中一個合理的解釋便是接觸了艱難梭菌的動物宿主。 

4  艱難梭菌的動物和食物源 

4 .1動物感染艱難梭菌

在很多種動物腸道內可以發現艱難梭菌,包括寵物類動物(貓、狗、馬)和食用性動物(家畜、綿羊、山羊、豬)。有報道稱一些野生動物也可以自然感染艱難梭菌,如棕熊、土撥鼠、鴕鳥、駱駝、驢、海豹、蛇、企鵝和大象(Keel和Songer 2006; Rupnik和Songer 2010)。CDI模型在仔豬(Steele et al. 2010)、馬駒(Arroyo et al. 2004)和嚙齒類動物(大鼠、兔子、倉鼠、豚鼠、小鼠)體內(Lyerly et al. 1985;Chen et al. 2008)已被復制。無感染癥狀的小雞糞便中可以分離到艱難梭菌,盡管這可能是研究設計的作用,而不是在這類物種感染后不會出現腸內感染癥狀(Simango和Mwakur-udza 2008;Zidaric et al.2008;Indra et al. 2009)。

動物的臨床癥狀和人類一樣,包括從無癥狀攜帶至急性暴發性結腸炎等一系列疾病譜。然而,腹瀉是大多數動物病程中的共同特征(Keel和Songer 2006)。不同物種或年齡的動物病變損傷表現多樣,有的很嚴重,有的局限在胃腸道,在組織學上與人類病變類似。

動物CDI的發病危險因素可能和年齡相關。產毒株的無癥狀攜帶通常見于幼齡動物。與人類新生兒不同,某些物種的幼齡動物確實會出現疾病癥狀,甚至對于豬來講,CDI幾乎是仔豬的特有疾病(Songer和Anderson 2006)。因為艱難梭菌的廣泛存在,并且幼齡動物缺乏正常菌群定植抵抗力弱,可能所有幼齡動物都會攜帶艱難梭菌。縱向研究顯示:豬(Weese et al. 2010)、雞(Zidaric et al. 2008)、馬(Baverud et al. 2003)和牛(Rodriguez-Palaciose et al. 2011)隨著年齡增加,艱難梭菌的攜帶率下降。類似于成人,成年的馬、狗、貓更傾向于在醫院治療和應用抗生素后感染艱難梭菌(Clooten et al. 2008; Ruby et al. 2009; Songer et al. 2009a)。

解釋年齡相關性的證據較少,到目前為止,研究主要集中在毒素A方面。新生仔兔不會發展成有癥狀的CDI,并且缺乏毒素A的受體(Eglow et al. 1992),而新生仔豬擁有大量的毒素A受體,并且體外實驗顯示毒素A可以內化(Keel和Songer 2007, 2011)。成年倉鼠對艱難梭菌毒素十分敏感,新生倉鼠卻不發病。但是新生倉鼠與成年倉鼠相比較,毒素A和毒素B的結合動力學在統計學上并無差異,提示除了受體表達與年齡相關易感性之外還存在另一種機制(Rolfe 1991)。

不同動物的分離株之間存在差異,尤其是雞和馬。除澳大利亞外,食用性動物優勢基因型為PCR 078,Toxinotype V,NAP 7/8,REA group BK(Songer et al. 2009b)。由于活動物的進口限制和地理上的隔離,這幾種型別在澳大利亞還沒有從動物中分離到。二元毒素陽性菌株在動物中也很普遍,大約40%馬、80%豬和100%牛犢的艱難梭菌分離株為二元毒素陽性(Rupnik 2007)。

4 .2食物中的艱難梭菌

食用性動物產品中可以發現艱難梭菌,而該菌也同樣可以污染零售食品,如肉制品、海產品、即食沙拉、雜菜沙律和蔬菜(Bakri et al. 2009; Metcalf et al. 2010, 2011; Rupnik和Songer 2010)。2005年,加拿大的一項研究首次公開報道在零售肉制品中發現艱難梭菌芽孢(雖然食源性傳播的可能性早在20多年前就已經提出)。通過對芽孢進行富集,20%的牛肉和牛仔肉樣本包含產毒素的艱難梭菌,但未鑒定出優勢型別(Rodriguez-Palacios et al. 2007)。美國一個局部地區零售肉制品樣本中的檢出率高達42% (Songer et al. 2009b)。在歐洲,對芽孢富集后顯示在肉制品中艱難梭菌的檢出率較低(<5%),可能是研究方法和(或)屠宰、食物處理過程不同導致的結果(Bouttier et al. 2007, 2010 Indra et al.2009 ;Von Abercron et al. 2009;Jobstl et al. 2010)。2009年,加拿大的一項研究沒有對芽孢進行富集,得出肉制品中芽孢污染率較低(Weese et al. 2009)。最近的一項研究的結果也支持上述觀點,即食用性動物產品在屠宰前艱難梭菌攜帶率較低;然而在個體動物中,艱難梭菌載量(4.8 log CFU/g糞便)可能偏高(Rodriguez-Palacios et al. 2011)。PCR 078主要存在于在肉制品、海產品和蔬菜中,可能與動物自身或動物糞便存在聯系。在屠宰過程中動物腸道內容物的溢出間接污染食品,或者食品加工者在加工或零售過程中造成直接污染。環境微生物污染可能也扮演著重要的角色。清理豬舍產生的污水常作為肥料用于來灌溉莊稼和牧場,而艱難梭菌芽孢則可以存活于這些污水中(Squire et al. 2011)。

有大量證據證明人類食用產品中包含艱難梭菌的產毒株,但是食源性傳播仍未得到證實。初步研究顯示,推薦的烹飪碎肉溫度為71℃時,動物產品中艱難梭菌芽孢可以存活(Rodriguez-Pal-Acios et al. 2010)。

4.3 CDI是人畜共患病嗎?人、動物和食物中菌株的同源性 

盡管CDI是否作為人畜共患病并不確定,但近期數項研究顯示細菌在種屬間傳播是可能的。從有流行病學聯系的人類、動物和食物中獲得的艱難梭菌分離株可能有越來越多的基因型重疊。

PCR 078在人類、食用性動物產品和其他食物中的檢出率越來越高,激發了大量關于艱難梭菌這種動物疫病潛在傳播性的調查開展。世界范圍內,PCR 078是從食用性動物產品中的艱難梭菌分離菌株的優勢基因型,并且目前在歐洲人感染艱難梭菌的型別中位列第三(Bauer et al. 2011)。2005—2008年,荷蘭感染078型病例增加了4倍多,患者年輕化,并且出現越來越多的社區感染病例,尤其是居住在鄉村養豬區域附近的患者較多(Goorhuis et al. 2008 a)。2001年以后至2006年,美國078型在人群中的感染率從0.02%增加到1.3%,并且越來越多的CA-CDI與078型有關。這些菌株與感染動物的078型菌株經PFGE分析不能區分,或者非常接近(Jhung et al. 2008)。同樣,在荷蘭,應用MLVA亞型分析方法,人和豬所感染的078型亦不能區分(Debast et al. 2009)。然而,2011年的一項研究報道稱這種亞型分析方法無法區分從人類、動物及食物傳播事件中獲得的078毒株(Marsh et al. 2011)。

暴露于共同的微生物源是可能的。2011年澳大利亞的一項研究發現,豬舍污水處理池有艱難梭菌芽孢存活,富含營養的污水常作為副產品,用于農業灌溉或者休養土地施肥,或者在豬舍設施內循環利用(Squire et al. 2011)。也有報道稱艱難梭菌芽孢經豬舍空氣傳播可以播散至周圍20米遠(Keessen et al. 2011a)。

目前動物—人傳播方式沒有確證。從寵物醫院治療的狗的糞便中分離到了的產毒艱難梭菌菌株(包括027型),而該動物之前艱難梭菌細菌培養是陰性的事實,可作為人—動物傳播方式的證據。此外,相較于那些未到過寵物醫院的狗,就診次數>2次的狗更可能感染艱難梭菌(Lefebvre et al. 2009)。

5  新生仔豬攜帶艱難梭菌:“同一健康”模型 

5.1新生仔豬中出現攜帶艱難梭菌

1983年首次報告了艱難梭菌的自然感染,艱難梭菌在全世界的養豬區域出現,并且是新生仔豬(出生7天內)罹患腸炎的主要原因。目前在美國,艱難梭菌是新生仔豬(出生7天內)罹患腸炎最重要的感染因素(Songer和Anderson 2006)。

約79%表面健康的仔豬體內可以發現艱難梭菌及其毒素(Yaeger et al. 2007)。類似于人類的新生兒,新生仔豬并無對腸道菌群的抵抗力,出生時腸道是無菌的,直到大約出生5天后才開始建立正常腸道菌群(Salminen et al. 1995)。因此,出生2天的仔豬艱難梭菌的攜帶率為74%,而出生62天后降至3.7% (Weese et al. 2010)。這表示在一個受到艱難梭菌污染的產房,所有新生仔豬都可能在出生不久后出現艱難梭菌定植。然而不同于人類新生兒,新生仔豬在艱難梭菌定植后可以發展為腸炎。利用出生6個小時內未給予初乳的仔豬,使其口服接種艱難梭菌的芽孢和繁殖體后,成功復制了CDI的癥狀和病變(Steele et al. 2010),人類CDI模型的平行試驗也因此得以發展(Steele et al. 2010)。盡管有毒素A受體,毒素陽性的仔豬仍然無癥狀,這一機理目前尚不清楚。體液免疫,尤其是抗-tcdA IgG,是人類發展為有癥狀感染者或是無癥狀攜帶者的決定因素(Rupnik et al. 2009)。新生仔豬極度缺乏免疫力,完全依賴于攝取母豬初乳中的抗體和其他免疫物質作為保護;直到出生后3周才能建立起固有免疫系統(Stokes et al.2004)。初乳中抗體濃度以及初乳攝入量的可變性,對新生仔豬的無癥狀攜帶提供了一個可行的解釋。此外,需要進一步調查研究艱難梭菌芽孢在環境中傳播方式,這是一項巨大的挑戰。

新生仔豬艱難梭菌疾病相關死亡率可達50%,盡管由于良好的畜牧業管理,通常情況下會低得多。而幸存的仔豬中平均10%~15%會體重過低并且需要推遲斷奶期(Songer和Uzal 2005)。 

5.2臨床特征和診斷

雖然腹瀉作為單一癥狀并非是診斷是否患有CDI的好指標,但仔豬患病通常都表現出大量無血性黃色糊狀或水樣腹瀉(“拉稀病”)(Yaeger et al. 2007)。患有腸炎和腸道內有艱難梭菌毒素的個體仔豬更傾向于便秘而不是腹瀉(Yaeger et al. 2007),但大多情況下,群體腹瀉才是驅使人們展開微生物學調查的主導因素。腸外癥狀如厭食、脫水、腹水/胸腔積液,甚或陰囊水腫和呼吸困難也有發生可能,但亦有可能由敗血癥引起。癥狀通常僅限于新生仔豬,并且常開始于出生后不久(Waters et al. 1998; Songer et al. 2000)。

仔豬尸檢發現患有結腸炎和盲腸炎。結腸系膜水腫是豬病變的特異性體征,盡管不是CDI的特異性診斷體征。不管怎樣,嚴重的水腫(>3 mm between loops)與艱難梭菌毒素密切相關(Yaeger et al. 2007)。尚未有研究描述過小腸病變,表明豬CDI與人CDI一樣,屬于結腸疾病(Songer et al. 2000)。事實上,結腸病變和結腸炎可能是豬CDI特有的體征,因為仔豬的這兩種體征在這個年齡段與除C型產氣莢膜桿菌以外的常見腸道病原體沒有關聯,但后者感染表現為結腸炎伴隨小腸壞死。結腸炎與腸道內容物中的艱難梭菌毒素的存在也顯著相關(Yaeger et al. 2002)。

在顯微鏡下,可以觀察到盲腸和結腸表面固有層多發性的化膿性病變(火山樣病灶),這是人類CDI的典型病變。組織學上表現為有黏液滲出,嗜中性粒細胞、纖維蛋白浸潤。組織學上,結腸系膜部分侵蝕黏膜可見嗜中性粒細胞聚集浸潤(Songer和Anderson 2006)。

微生物學診斷存在不確定性;對受感染動物僅進行微生物培養不能進行診斷,因為在表面健康的動物中有較高的無癥狀攜帶率。CDI確診要求細菌學培養陽性、腸內容物中檢測到毒素、尸檢發現伴有特征性病變和組織學損傷,并且需要排除是否同時感染其他腸道病原體。仔豬使用抗生素可能并不是繼發CDI的必要因素,雖然曾有報道指出青霉素和頭孢菌素類與之相關(Yaeger et al. 2002)。

5.3環境污染:可能的外溢源

艱難梭菌芽孢造成的環境污染在傳播過程中扮演重要角色。醫院環境,包括醫務工作人員的手在內的病菌環境貯存器,在艱難梭菌的傳播中所扮演的角色已經得到證實(Gerding 2009)。若干研究小組運用這一理論來探索豬CDI的流行病學,發現豬舍被艱難梭菌芽孢大量污染已是司空見慣的現象。2011年進行的一項研究顯示,可以從出生1個小時的仔豬糞便中分離出艱難梭菌,推測其是從環境中獲取。出生2天內,100%的仔豬獲得艱難梭菌,并與母豬糞便、乳頭、仔豬產箱和農場空氣中的艱難梭菌的分子型別一致。但尚未發現垂直傳播的證據(Hopman et al. 2011)。2011年,澳大利亞的一項研究證實艱難梭菌嚴重污染環境,小豬出生后1個月,產小豬的豬舍艱難梭菌污染度從0增加至61% (Squire et al. 2011)。

減少豬舍等環境中艱難梭菌芽孢載量是同一健康策略運用的一個實例,并且可能是有益處的。在豬糞便中不論有無經過處理,艱難梭菌芽孢和繁殖體均可直接溢出到環境中,更突顯出在表面健康的仔豬中存在較高攜帶率這一事實的重要性(Hopman et al. 2011)。攜帶狀態至關重要,小鼠模型的研究中顯示,當給無癥狀攜帶艱難梭菌的小鼠使用抗生素時,脫落溢出的芽孢顯著增加。隨后將芽孢傳播給免疫抑制小鼠,導致后者發生了嚴重的腸道疾病(Lawley et al. 2009)。艱難梭菌芽孢可以在人類醫院的環境中存活數月,并且對普通的消毒劑有抵抗力。與病人接觸期間戴手套,并且用10%的漂白劑對環境消毒,采取如上的干預措施與醫院CDI病例的減少顯著相關(Gerding et al. 2008)。在獸醫以及動物醫院已經開始實施這些干預措施,亦已顯著減少CDI病例(Weese和Armstrong 2003)。相對而言,人們對于豬舍環境中的傳播鏈,包括在豬的飼養過程中抗生素的影響知之甚少。減少豬舍環境的芽孢載量等“同一健康”策略的運用,可能有助于對感染控制措施獲得更深刻的見解。

6  結論 

對于仔豬CDI的流行病學和人類與動物疾病之間復雜的相互關系的認識,都尚且處于起步階段。人類艱難梭菌的流行病學、動物疾病的流行狀況以及環境污染數據在世界范圍內出現了快速變化,但這些數據引發的新問題多于已解決的問題。這種狀況的調查研究理論上適用于同一健康策略。現已證實運用艱難梭菌在人類傳播的模型理論來減少動物醫院內芽孢介導的艱難梭菌傳播是非常有益的。人類醫生、獸醫和其他學科專家,運用人類和動物(尤其是仔豬)CDI共同的病理生理學、傳播鏈和治療的探索性模型而進行的多學科跨界合作充滿著契機。

文章來源:人民衛生出版社《同一健康與新發傳染病》(主譯  陸家海  郝元濤)本文經主譯同意發布,未經主譯允許不得轉載!

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