沙特阿拉伯小型反刍动物副结核分枝杆菌（MAP）的病理学特征与基因分型研究

《Pathogens》：Pathological Features and Genotyping of Mycobacterium avium sub spp. paratuberculosis (MAP) in Small Ruminants in Saudi Arabia Hassan Albaqshi, Mahmoud Hamouda, Yahya Aljasem, Reham Karam and Fahad A. Al Hizab

【字体：大中小】 时间：2026年03月31日 来源：Pathogens 3.3

编辑推荐：

　　为应对沙特阿拉伯山羊和绵羊中约翰病（副结核病）诊断与流行病学数据不足的问题，研究人员开展了一项整合了病理学、血清学和分子生物学技术的综合研究。该研究明确了山羊的感染率（qPCR: 42.1%）高于绵羊（23.1%），并揭示了亚临床与临床期病例在病理和免疫反应上的显著差异，同时通过基因分型证实了C/II型和S/I型MAP菌株在当地共同流行。该研究为优化该地区约翰病的综合诊断与防控策略提供了重要数据支持。

在畜牧业中，有一种被称为“约翰病”（Johne’s disease）或副结核病（paratuberculosis）的慢性消耗性疾病，它由副结核分枝杆菌（Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, MAP）引起。这种疾病在牛羊等反刍动物中影响深远，会导致动物长期腹泻、进行性消瘦和生产性能下降，给养殖业带来严重的经济损失。更令人关注的是，尽管其与人类克罗恩病（Crohn’s disease）的关联尚存争议，但MAP在食品（如牛奶）中的存在已引发了公共健康担忧。在沙特阿拉伯，约翰病是地方性流行疾病，对小型反刍动物（主要是山羊和绵羊）的生产构成了显著威胁。然而，长期以来，该地区缺乏关于MAP感染的详细分子和病理学数据，这阻碍了对疾病流行情况和病原体特性的深入理解。具体而言，不同诊断方法（如检测病原体DNA的分子PCR和检测抗体的血清学ELISA）在疾病不同阶段的敏感性如何？山羊和绵羊的感染情况是否存在差异？在当地流行的MAP菌株具有怎样的遗传特征？为了解决这些知识空白，一项由Hassan Albaqshi, Mahmoud Hamouda, Yahya Aljasem, Reham Karam 和 Fahad A. Al Hizab 开展的研究，在《Pathogens》期刊上发表了他们的发现，为我们揭开了沙特阿拉伯小型反刍动物中MAP感染的神秘面纱。

为了系统探究上述问题，研究人员在2021年至2024年间，从沙特阿拉伯的利雅得（中部地区）和哈萨（东部地区）两个主要小型反刍动物养殖区，收集了总共388只本地饲养的山羊（237只）和绵羊（151只）的样本。研究采用了多种技术进行整合分析：首先，通过IS900实时荧光定量PCR（qPCR）检测粪便样本中的MAP DNA，并使用间接ELISA检测血清中的MAP抗体，以评估感染和免疫反应状况。其次，对一部分（20只）进行了剖检的动物，通过剖检观察、组织病理学检查（H&E染色）和抗酸染色（Ziehl–Neelsen staining）来评估病变特征和寻找病原体。最后，从6例剖检动物的组织中提取DNA，通过针对DMC、IS900和F57基因的PCR扩增及测序，对MAP菌株进行基因分型和亚型鉴定，以明确流行菌株的遗传特征。

3.1. 血清学检测MAP抗体

研究人员使用间接ELISA检测了388只动物的血清样本。结果显示，总共有120只动物（30.9%）检测到了MAP抗体，其中山羊的抗体阳性率（90/237, 37.9%）显著高于绵羊（30/151, 19.8%）。

3.2. 临床与病理学发现

研究根据临床症状将qPCR阳性的动物分为亚临床感染（15只）和临床进展期（120只）两组。病理学评估揭示了二者间的显著差异：

•
亚临床动物：无明显的临床症状，ELISA检测均为阴性，表明缺乏可检测的体液免疫反应。病理变化轻微，主要表现为回肠局部轻度肉芽肿性肠炎，抗酸染色仅可见极少量抗酸杆菌。
•
临床进展期动物：表现出典型的约翰病症状，如进行性消瘦和“下颌水肿”（bottle jaw）。所有病例ELISA和qPCR均为阳性。剖检可见肠道显著增厚、黏膜呈绳索状皱襞，以及肠系膜淋巴结明显肿大。组织学上表现为弥漫性肉芽肿性肠炎（瘤型），可见大量巨噬细胞和上皮样细胞浸润，并含有丰富的抗酸杆菌，同时伴有黏膜下淋巴管炎和淋巴管扩张。淋巴结中也可见上皮样细胞浸润、抗酸杆菌和干酪样坏死。

3.3. 基于IS900基因的MAP分子鉴定

IS900实时荧光定量PCR在总共135只动物中检测到了MAP DNA，总体阳性率为34.8%。其中山羊的阳性率（100/237, 42.1%）显著高于绵羊（35/151, 23.1%），证实了分子检测方法在包括亚临床感染在内的广泛疾病谱系中的效用。

3.4. 使用DMC-PCR和IS900测序对MAP分离株进行基因分型和亚型鉴定

对6例剖检病例的组织来源DNA进行分析显示，DMC-PCR将菌株分为C型（2例）和S型（4例）。进一步的IS900序列分析通过第216位核苷酸的单核苷酸多态性（SNP）确认了这些分型，系统发育分析表明，研究分离株分别聚类于MAP-II（C/II型）和MAP-I（S/I型）分支。这证实了在研究的山羊和绵羊群体中，同时流行着C/II型和S/I型MAP菌株。

结论与讨论

这项研究综合应用临床评估、分子检测、血清学和组织病理学方法，全面揭示了沙特阿拉伯小型反刍动物中约翰病的流行与病理特征。研究的主要结论和重要意义包括：

1.
诊断方法的互补性：研究证实了IS900 qPCR在检测早期和亚临床感染方面具有更高敏感性，而间接ELISA则在临床进展期病例的识别中更为有效。这为制定针对疾病不同阶段的诊断策略提供了依据。
2.
物种易感性差异：山羊的MAP感染率（无论是qPCR还是ELISA检测）均显著高于绵羊，且病理变化更为严重，提示在山羊的疾病防控中需要给予更多关注。
3.
病理谱系与疾病阶段相关：研究明确了亚临床感染多表现为结核样型（tuberculoid-type）肉芽肿，含菌量少；而临床期疾病则表现为瘤型（lepromatous-type）肉芽肿，含大量细菌。这一病理谱系与观察到的诊断模式（亚临床期qPCR阳性/ELISA阴性，临床期两者皆阳性）相吻合，深化了对疾病进程的理解。
4.
流行菌株的遗传多样性：基因分型结果证实，在沙特阿拉伯的山羊和绵羊中，同时存在着通常与牛相关的C/II型菌株和与羊相关的S/I型菌株的流行。这表明MAP菌株的宿主限制性并不严格，具有跨物种传播的潜在风险，增加了防控复杂性。