替米考星在猪蓝耳病及相关细菌性肺炎防控上的研究进展

替米考星在猪蓝耳病及相关细菌性肺炎防控上的研究进展

自2006年以来，这种严重的蓝色耳炎在亚洲的许多国家和地区都发生，并造成了巨大的经济损失。因蓝耳病病毒对巨噬细胞,特别是肺泡巨噬细胞有极强的亲嗜性,并在其内大量复制,破坏巨噬细胞而导致免疫抑制,机体自然保护机制的失衡导致细菌性继发感染接踵而至,如副猪嗜血杆菌、链球菌、沙门氏菌、胸膜肺炎放线杆菌、巴氏杆菌及肺炎支原体等。及时有效地控制细菌性继发感染已成为蓝耳病防控的重要措施之一。替米考星是美国礼来公司于20世纪80年代开发的新型大环内酯类动物专用抗生素。其对多种病原,尤其是畜禽呼吸系统疾病效果显著。随着科研人员对替米考星研究的深入,一些新的特性逐渐被认知并应用于生产中。本文将就替米考星在猪蓝耳病及相关细菌性肺炎防控上的研究进展作如下概述。1美国明星的作用机制1.1调温剂和调菌剂与其它大环内酯类药物相同,替米考星主要通过抑制细菌蛋白质合成而起作用。通过与50S核糖体亚单位可逆性结合,抑制移位酶活性,影响核糖体的位移过程,阻碍肽链的延长和蛋白质的合成,属于生长期抑菌剂。当药物浓度为最小抑菌浓度的4倍以上时,替米考星具有杀菌作用。1.2替米考星的靶向聚集性科学研究发现,替米考星可通过以下3种途径与机体的自然免疫系统协同作用,强强联合。1)在吞噬细胞中靶向聚集;2)伴随吞噬细胞向感染部位趋化性转移;3)从吞噬细胞中释放后杀菌。替米考星在体内的生物学分布具有高度的靶向聚集性。研究发现,替米考星在肺脏中的浓度是血清中浓度的10倍以上,在嗜中性粒细胞中的浓度是血清中浓度的40倍以上;在巨噬细胞内的浓度是细胞外浓度的50~75倍。Scorneaux等学者发现体内51%~85%的替米考星可靶向聚集于巨噬细胞的溶酶体中。也就是说,当替米考星进入体内后,会迅速聚集于肺部,特别是肺部的巨噬细胞内。替米考星的靶向聚集性可能与pH有关,其分子结构中有两个碱性的氨基基团,使其容易在酸性的巨噬细胞溶酶体中聚集。聚集于肺泡巨噬细胞的替米考星可与巨噬细胞协同作用。在正常状态下,肺泡巨噬细胞将细菌、支原体等吞噬后形成吞噬小体,然后与溶酶体融合,依靠溶酶体中的溶菌酶消灭病原体,但此机制常无法将全部病原杀灭。当替米考星存在时,吞噬小体与溶酶体融合后,病原体将在溶菌酶与替米考星抗菌性的“双重作用”下被消灭,杀菌作用显著增强。替米考星不但可在猪巨噬细胞内聚集,还能在其内维持一定的时间,体外研究表明,当细胞外的替米考星已代谢完毕时,嗜中性粒细胞与巨噬细胞中的替米考星最少还能维持4h。这也就意味着,在血清中的替米考星代谢完毕后,吞噬细胞内仍可存在有效浓度的替米考星,并对病原菌起作用。这可能是替米考星抗菌后效应的原因之一。Scorneaux等还发现,替米考星还能增加巨噬细胞溶菌酶的产生量,从而增强巨噬细胞的杀菌能力。此外,替米考星可能会影响病原体对细胞的黏附作用。Thacker等证实,高浓度的替米考星(2μg/L)能够抑制肺炎支原体对纤毛上皮细胞的黏附作用,但具体的机理尚不完全清楚。1.3嗜中性细胞凋亡目前已有多项研究表明,替米考星具有抗炎作用[10~13]。体内研究表明,替米考星能够诱导感染支原体的牛肺脏嗜中性粒细胞发生凋亡,从而具有抗炎效应。这种效应与支气管肺泡灌洗液中的促炎性因子B4(LTB4)的减少有关。体外试验表明,无论是否有细菌存在,替米考星都能诱导嗜中性粒细胞发生凋亡,在同样的试验条件下,其它抗生素如青霉素、头孢噻呋、土霉素等均无诱导嗜中性粒细胞凋亡的特性。另外一项研究发现,替米考星也可以诱导感染传染性胸膜肺炎的猪产生促进细胞凋亡及抗炎的效果。图1大体描述了替米考星的此项特性,但其具体的作用机理有待进一步的研究。1.4抗菌药物后筛选目前已有多项体外试验研究发现,替米考星对巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌、链球菌等具有显著的抗菌后效应。且替米考星的抗菌后效应比泰乐菌素和阿普拉霉素要强,当以8倍于MIC(最小抑菌浓度)的替米考星作用于巴氏杆菌和胸膜肺炎放线杆菌时,替米考星的抗菌后效应可长达8h。2型蓝耳病病毒的复制行为替米考星可靶向聚集于肺泡巨噬细胞,而肺泡巨噬细胞也是蓝耳病病毒的主要宿主细胞。多项研究表明,替米考星对蓝耳病病毒的复制具有抑制作用。YijunDu等发现,替米考星可抑制猪肺泡巨噬细胞中的1型与2型蓝耳病病毒复制,使1型蓝耳病病毒的复制降低为1/43,而2型蓝耳病病毒的复制降低为1/14,替米考星对1型蓝耳病病毒的作用更强。Molitor等发现,替米考星可剂量依赖性抑制蓝耳病病毒的复制。替米考星单独作用于蓝耳病病毒时,对蓝耳病病毒的活性没有任何影响,但肺泡巨噬细胞与替米考星先作用后再接种蓝耳病病毒时,蓝耳病病毒的复制将被影响,且具有剂量依赖性。研究还证实,当猪蓝耳病病毒和猪圆环病毒2型同时感染时能减少猪体内巨噬细胞的数量,同时降低其免疫功能,而这时投给替米考星,则会协助巨噬细胞使其免疫功能接近正常。上述体外试验均证明,替米考星可能被用于蓝耳病的预防或早期防控。3采用超星计对随后细菌肺炎的影响3.1新型饲料预混剂目前多个国家将替米考星预混剂注册用于副猪嗜血杆菌病的防控与治疗。2007年10月美国礼来公司的泰勇誖(20%磷酸盐替米考星)在加拿大成功注册用于副猪嗜血杆菌的控制,至今依然是加拿大唯一一种被批准用于副猪嗜血杆菌控制的饲料预混剂。体外抑菌试验证明,替米考星对副猪嗜血杆菌的最小抑菌浓度≤1mg/mL,对中国本地分离的110株副猪嗜血杆菌100%敏感。MacInnes等对蓝耳病阳性稳定的保育猪群(23~26日龄)人工气雾感染5型副猪嗜血杆菌,攻毒8d后,未加药组100%(25/25)出现典型副猪嗜血杆菌病临床症状或死亡,而攻毒前1周添加200g/t饲料替米考星组仅有48%(13/27)出现临床症状,添加400g/t饲料替米考星组仅有15%(4/27)出现临床症状,饲料中添加替米考星显著降低了保育猪副猪嗜血杆菌的感染。3.2替米考星的临床治疗效果我国已经注册批准将替米考星用于传染性胸膜肺炎的防控。体外试验证实,替米考星对胸膜肺炎放线杆菌的最小抑菌浓度为8mg/mL,胸膜肺炎放线杆菌对替米考星敏感。Hoflack等对比替米考星(400mg/kg饲料,拌料使用)与长效土霉素(20mg/kg体重,肌肉注射)治疗临床发病的传染性胸膜肺炎的效果发现,与长效土霉素相比,替米考星组的新增病例显著减少,猪只日增重与料重比均有显著的改善,治疗效果优于注射土霉素。Allison等报道,对生长肥育猪全群使用300mg/kg饲料的替米考星可净化猪群的传染性胸膜肺炎。但Fittipaldi等发现,对传染性胸膜肺炎阳性猪群以400mg/kg饲料的剂量连续添加替米考星(泰勇誖)30d,可使扁桃体表面冲洗液达到胸膜肺炎放线杆菌(APP)PCR检测阴性,但无法确保扁桃体深层组织内也是APPPCR检测阴性。是否能够使用替米考星作传染性胸膜肺炎全群净化尚需要进一步的研究。3.3双组分纤维相对较少因肺炎支原体的分离培养较困难,关于替米考星对肺炎支原体的体外最小抑菌浓度的研究也相对较少。Vicca等试验,替米考星对肺炎支原体的最小抑菌浓度为0.25~0.5mg/L,临床分离的21株肺炎支原体中仅1株对其表现为耐药,而这21株肺炎支原体对恩诺沙星耐药较严重,说明替米考星对肺炎支原体尚未出现耐药性的担忧。3.4两种菌种的血清型检测体内外的试验表明,替米考星对巴氏杆菌的效果确实(MIC90≤6.25μg/mL),而对猪链球菌(MIC90>128mg/mL)与败血型沙门氏菌的效果不佳。Henk等报道,替米考星对链球菌是否敏感与链球菌的血清型相关。因而对于混感猪链球菌或败血型沙门氏菌的病例,在选用替米考星时需要谨慎或与其它敏感药物配伍使用。4替米考星的投喂研究已表明,替米考星在抑制蓝耳病病毒复制的同时并不会影响猪只针对蓝耳病病毒的抗体反应。在蓝耳病暴发后投喂替米考星,一方面可以防止继发性细菌性肺炎,另一方面可以抑制蓝耳病病毒的复制,缓解临床症状。目前已有很多篇关于替米考星用于后备母猪、怀孕母猪及保育仔猪进行蓝耳病防控的报道。4.1蓝耳病阴性分群使用替米考星用于隔离检疫阶段的后备猪群,可降低蓝耳病病毒同群感染的风险。丹麦学者Elvstroem等报道,丹麦某猪场对引进的12周龄蓝耳病阴性后备母猪在隔离检疫栏全群同期自然感染蓝耳病病毒,并同时使用替米考星(泰勇誖,美国礼来公司)200mg/kg饲料连续用药7d,以控制临床症状,但猪群同时建立对蓝耳病的免疫力,确保后备母猪在配种前蓝耳病呈阳性稳定状态;6个月后,该群所产仔猪具有蓝耳病母源抗体,但不携带蓝耳病病毒;断奶仔猪的死亡率降至1.8%,而平均日增重升高至505g。4.2蓝耳病病毒阳性注射感染,农民群管理率高对暴发蓝耳病的母猪群,联合使用蓝耳病病毒阳性血清注射与替米考星给药的策略。加拿大兽医学者Misener等报道,在一个1690头母猪的猪场暴发蓝耳病后,母猪群按照10mg/kg体重连续使用替米考星14d,给药4d后,用1∶50稀释的蓝耳病病毒阳性血清注射感染。结果表明,未干预组母猪流产率为33.5%,死亡率10.9%;而干预组流产率为4.8%,死亡率为0.5%。此方案的投入产出比为1∶4.4。4.3加拿大蓝耳病发病后采取的防控策略替米考星对暴发蓝耳病的保育猪的治疗与干预效果也得到了实践证实。Molitor等发现饲料中添加400mg/kg的替米考星可改善蓝耳病所致的保育猪淋巴结肿大、肺脏损伤及病毒血症等。美国学者David等利用400mg/kg的替米考星拌料治疗人工感染蓝耳病的保育猪,结果发现,与未给药感染组相比,给药感染组肺组织与血清样本的病毒阳性率较低,血清中病毒的滴度也显著降低(P<0.05),临床症状与体增重均有所改善。2004—2008年,Zvonimir等对加拿大规模化猪场蓝耳病暴发后采取的防控策略进行统计分析:1)对发病个体或猪群进行治疗以减轻临床症状,使蓝耳病在猪群自然发展并转归(占28%);2)采用商品化疫苗对全群进行紧急免疫(占8%)或利用康复猪只的自然野毒对母猪群进行同群感染(占24%);3)在蓝耳病暴发后立即使用替米考星(美国礼来公司,泰勇誖预混剂)全群给药4周,同时采用(占12%)或不采用(占28%)蓝耳病病毒进行全群感染。由此可知,在加拿大蓝耳病暴发时,有40%猪场会采用替米考星进行干预。此外,Zvonimir等还于2004—2010年对蓝耳病暴发时的这3种干预措施作了为期6年的经济效益分析。结果表明,与未采取任何干预措施的猪场相比,使用蓝耳病病毒全群同期感染的猪场平均每头母猪的收益多20加元,而在蓝耳病暴发后立即向妊娠母猪饲料中添加替米考星(泰勇誖预混剂)的猪场平均每头母猪收益多55加元。说明在蓝耳病暴发时,利用替米考星干预方案是高投入高产出的。5替米考星的使用因替米考星对控制呼吸系统的多种病原具有良好的效果,其已经广泛应用于猪呼吸道病综合征(PRDC)的防控,但在现场使用时也存在一些误区。1)替米考星对呼吸系统的大部分病原菌是敏感的,但其也不是万能的,如其对沙门氏菌、链球菌的效果相对较弱,良好的防控效果应建立在正确的诊断之上,选择正确的药物进行配伍使用;2)农业部注册的替米考星使用剂量为200~400mg/kg饲料,连续使用7~14d,但很多规模化猪场正在低剂量(比如50mg/kg或100mg/kg饲料)使用替米考星用于疫病防控,会促进替米考星耐药性的产生;3)替米考星的注射剂对猪只具有潜在的肾毒性,但我国目前很多猪场正在使用替米考星注射液;4)替米考星的适口性问题,目前国内外已有多家替米考星制剂上