地理分布和危害
英國於1986年11月通過對病牛腦組織病理學檢查而首次確診了牛海綿狀腦病,十年來,英國總共有161 663頭BSE病牛,是全球(英國除外)的牛海綿狀腦病總數的400倍。隨後,愛爾蘭、法國、瑞士、葡萄牙、德國、丹麥、福克蘭群島、義大利、阿曼和加拿大等國家都報導發生了牛海綿狀腦病,其中德國、丹麥、福克蘭群島、義大利、阿曼和加拿大等國家發生的牛海綿狀腦病的牛都是從英國進口的。牛海綿狀腦病給英國造成的經濟損失是相當嚴重的,剛開始造成的損失僅限於牛海綿狀腦病感染牛的死亡和屠宰,由個體農場主承擔因此而造成的損失,1988年8月後實施了部分補償政策,隨牛海綿狀腦病病例的增加,許多農場主再次發現牛海綿狀腦病,1990年2月起,英國政府採取了完全補償政策。10年來,英國共撲殺了158 800頭病牛,政府向牛的主人補償1億3千多萬英磅,實際上,政府只補償了每頭牛市場價的一半。
當流行病學確定肉骨粉是感染途徑時,英國政府於1988年7月開始禁止用反芻動物蛋白飼餵反芻動物,這一禁令立即對煉製業產生影響,表現為肉骨粉的國內銷售和出口的大幅度下降,另一個影響就是增加了屠宰廠動物廢棄物的處理費用。隨即,牛肉及其產品的市場也因此而受到影響。
歐共體於1989年7月決定禁止從英國進口1988年7月以前出生的牛。後來又修改為禁止6月齡以下的牛出口,許多歐共體外的國家也紛紛禁止從英國進口所有活牛、牛胚胎和牛精液,有些國家還禁止進口牛奶及其製品。
牛海綿狀腦病還對人類和寵物食品業造成很大的經濟影響。1989年冬,英國政府禁止人食用含有6月齡以上的牛內臟的食物,這些內臟包括腦、脊髓、扁桃體、胸腺、脾臟和小腸。後來該禁令被延伸至所有哺乳動物、鳥類和寵物。這對英國貿易出口造成了極大影響。
1996年3月20日,英國政府公開宣布英國十幾名克-雅氏病者懷疑與牛海綿狀腦病有關,並有可能將全國的1 100多萬頭牛全部屠宰處理,英國將為此直接損失300億美元。立即引起了全球對英國牛肉的恐慌,歐盟各國獸醫專家3月25日在布魯塞爾開會研究,結果以14:1的壓倒多數贊成有必要禁止英國牛肉出口,世界各國紛紛採取措施禁止從英國進口牛及其產品。為消除恐慌,英國採取了兩項措施,超過30月齡的牛不許送往屠宰廠,撥款450萬英鎊用於研究牛海綿狀腦病與人的關係。
病原
由於牛海綿狀腦病和癢病同屬於亞急性海綿狀腦病,且認為癢病是牛海綿狀腦病的原型,因此,對牛海綿狀腦病致病因子的認識,大多來自於對癢病病原的研究。目前認為牛海綿狀腦病的病原為癢病樣纖維(scrapie-Associated Fibrils,簡稱SAF),這種纖維源自正常宿主編碼蛋白(PrP),它的存在是牛海綿狀腦病的一大特徵,也說明是牛海綿狀腦病的病原,它大小象病毒,可通過細菌濾器,但又有許多與病毒不一致的地方:第一,對理化因素如熱、電離和紫外線等具有很強的抵抗力,這就是癢病因子不因肉骨粉的煉製而滅活的原因,研究結果表明,該病原是一種類病毒,傳染性顆粒的大小為50-200nm,其核心部分是4nm的細小纖維狀物質,傳染性顆粒為膠化纖維素樣碎片聯合纖維(SAF)或稱作棒狀蛋白質性感染性粒子。因為還未確定該病原的特異性蛋白和核酸,所以病原的實態還不清楚。該病原對理化因素比一般的細菌和病毒抵抗力強,對甲醛溶液、紫外線不敏感;對強酸強鹼有很強的抵抗力,pH2.1-10.5時,用2%的次氯酸鈉或90%的石碳酸經2小時以上才可滅活病原,在121℃中能耐熱30分鐘以上。
第二,機體對感染牛海綿狀腦病不產生免疫應答,但不影響機體對其他感染的免疫應答,這與中樞神經系統產生無免疫應答反應的性質是一致的,也是該病無血清學診斷方法的原因所在。很長的潛伏期,異常的穩定和缺乏免疫應答反應等特性是人們把這類病原體稱為“非常規致病因子“的原因。
流行病學
牛海綿狀腦病最早於1986年發生於英國,而實際上,早在1985年4月就有少量的牛海綿狀腦病發生。從流行病學特徵分析,含有被癢病病原因子污染的反芻動物蛋白的肉骨粉是牛海綿狀腦病的傳播媒介。
牛海綿狀腦病在奶牛群的發病率高於哺乳牛群,這與品種的易感性無關,原因是兩種牛的飼養方式不同。奶牛通常在斷奶後頭六個月飼餵含肉骨粉的混合飼料。而哺乳肉牛則很少飼餵這種飼料。
牛海綿狀腦病患牛的比例與牛群的大小成正比,牛群越大,就需要越多的飼料,那么購買被污染的飼料的比率就更大。
47%以上的感染牛群只有一例牛海綿狀腦病,18%的感染牛群有兩例牛海綿狀腦病,說明了牛群對外來傳染源的感染水平很低。
病例對比試驗表明,小牛飼料中含有肉骨粉,是發生牛海綿狀腦病的最大風險因素。
牛海綿狀腦病可實驗性地感染狨(中南美洲所產的一種猴,屬於靈長類)、鼠、牛、豬、綿羊和山羊。將牛海綿狀腦病患牛的腦組織勻漿腦內接種和腹腔接種狨,46-47個月後出現神經症狀,腦組織病理學檢查可發現具有牛海綿狀腦病的典型病理學變化。從而證明了牛海綿狀腦病的宿主也包括靈長類。靈長類感染牛海綿狀腦病的時間是牛、豬、綿羊、山羊和鼠的兩倍,比人的克-雅氏病傳給狨的時間還長,是狨傳給狨的三倍,這說明靈長類和其它品種的動物可能存在種間屏障。
臨診症狀
牛海綿狀腦病的病程一般為14天至6個月,其臨診症狀包括神經性的和一般性的變化,神經症狀可分為三個類型。1.最常見的是精神狀態的改變,如恐懼、暴怒和神經質。
2.3%的病例出現姿勢和運動異常,通常為後肢共濟失調、顫抖和倒下。
3.90%的病例有感覺異常,表現多樣,但最明顯的是觸覺和聽覺減退。
大部分患牛(87%)出現的臨診症狀可分為以上三種。這與中樞神經系統的瀰漫性病變相一致。
而常見的的一般症狀是體質下降(78%)、體重減輕(73%)和產奶量減少,大部分病牛保持良好的食慾。
在臨診期的某些階段,大約79%的病牛出現一種臨診症狀和一種神經症狀。經病理學確診為牛海綿狀腦病的動物,沒有隻表現一般臨診症狀而無神經症狀的。
癢病和牛海綿狀腦病在臨診上有許多相似的地方,最大的區別是牛海綿狀腦病很少出現搔癢症狀。
將病牛置於安靜和其所熟悉的環境中,有些症狀可得到減輕,尤其是感覺衰退這種症狀。
出現臨診症狀幾星期後,病牛因症狀加劇而不活動並出現死亡。由於病牛的反覆摔倒而出現損傷和不可想像的行為。大多數病牛在發病的早期就應考慮淘汰,從病牛最早出現臨診症狀到死亡或被殺掉,少則兩周,多則一年,平均為一至兩個月。
發病機理及病理變化
牛海綿狀腦病無肉眼可見的病理變化,也無生物學和血液學異常變化。典型的組織病理學和分子學變化都集中在中樞神經系統。牛海綿狀腦病有三個典型的非炎性病理變化:
1.出現雙邊對稱的神經空泡是具有重要的診斷價值,這包括灰質神經纖維網出現微泡即海綿狀變化,這是牛海綿狀腦病的主要空泡病變。牛海綿狀腦病很少見有其他類型的大空泡,而這類空泡是癢病的特徵性病變。
2.星型細胞肥大常伴隨於空泡的形成。
3.大腦澱粉樣病變是癢病家族病的一個不常見的病理學特徵,牛海綿狀腦病存在澱粉樣病變,但不多見。
分子病理學變化:除了癢病家族應有特徵性組織病理變化外,牛腦組織提取液中還含有大量的異常纖維(SAF),可用電鏡負染技術觀察到,這對牛感染牛海綿狀腦病的確診非常重要。
SAF容易純化,可從正常的膜糖蛋白PrP中提取,PrP存在於許多組織中,尤其是腦組織。在癢病感染過程中,這種正常的蛋白經不正常的轉錄後修飾,從而具有形成原纖維的能力,這種修飾過的蛋白對蛋白水解酶具有部分抵抗力,聚積在腦組織中,常比正常蛋白的濃度高約10倍。