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布魯氏菌病檢測和防治方法研究進(jìn)展

摘要:布魯氏菌病被我國列為二類動(dòng)物疫病,嚴(yán)重威脅畜牧業(yè)發(fā)展和進(jìn)出口貿(mào)易,同時(shí)也對人類健康造成危害。本文概述了布魯氏菌病流行現(xiàn)狀,從*學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)方面綜述了布魯氏菌病*檢測技術(shù),從疫苗研發(fā)及藥物治療方面研究了布魯氏菌病防治進(jìn)展,從而提出了積極探索準(zhǔn)確快速的檢測技術(shù),加快新型疫苗制備等建議。


布魯氏菌是一類革蘭氏陰性的短小桿菌,家畜中豬、羊、牛對其最易感,可引起母畜傳染性流產(chǎn)。人類主要通過接觸帶菌動(dòng)物或食用病畜及其相關(guān)乳制品而造成感染,布魯氏菌。ㄒ韵潞喎Q布病)是世界范圍內(nèi)嚴(yán)重危害公共衛(wèi)生安全的人獸共患傳染病之一。目前世界上有170多個(gè)國家和地區(qū)存在布病流行,每年約有50萬的病例,因布病造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)約30億美元。近年來,我國家畜養(yǎng)殖量逐年上升,布病的流行范圍逐步擴(kuò)大,對我國家畜養(yǎng)殖業(yè)和人類健康形成較大威脅。本文結(jié)合2006—2017年我國《獸醫(yī)公報(bào)》公布的畜間布病疫情數(shù)據(jù),對我國布病流行現(xiàn)狀和研究進(jìn)展展開討論,分析布病流行趨勢,以期為及時(shí)調(diào)整布病防控政策,掌握布病分布特征提供參考。


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由于布病危害較大,因此感染早期的快速診斷及鑒定對于降低損失意義重大。目前,臨床上的布魯氏菌檢測主要是病原分離,但該方法耗時(shí)耗力,且不能做到早期迅速診斷。近幾年,隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展,特別是生物信息學(xué)、微生物基因組學(xué)的發(fā)展,以多重PCR、熒光定量PCR檢測方法和基因檢測技術(shù)為主的布病檢測技術(shù),以其操作簡單迅速、高效穩(wěn)定、易于操作等眾多優(yōu)點(diǎn),成為近些年疫病檢測的研究熱點(diǎn)。此外,各類疫苗的研制以及臨床中西藥物的聯(lián)合使用,更為布病的有效防控開辟了新的途徑。


流行狀況

我國畜間布病基本經(jīng)歷了20世紀(jì)50~70年代的流行期、80~90年代的基本控制期以及2000年以后的反彈上升期、2010年以后的流行期4個(gè)階段。目前,我國動(dòng)物布病發(fā)病數(shù)量較多的省份有內(nèi)蒙古、新疆、陜西、黑龍江和山西等,其中以內(nèi)蒙古最為嚴(yán)重。2011年,內(nèi)蒙古的動(dòng)物布病發(fā)病數(shù)達(dá)到117 623例,占全國動(dòng)物發(fā)病總數(shù)的94.08%,是我國布病流行最為嚴(yán)重的地區(qū),防控形勢十分嚴(yán)峻。


從2006—2017年農(nóng)業(yè)部《獸醫(yī)公報(bào)》公布的相關(guān)數(shù)據(jù)(表1)可知,2011年我國畜間病例數(shù)達(dá)到了高峰,發(fā)病動(dòng)物數(shù)量超過10萬頭(只)。2012年后,無論人間還是畜間,雖然患病省份數(shù)量仍維持在較高水平,但畜間病例數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢。


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布病檢測技術(shù)

*學(xué)檢測

*學(xué)方法常用于實(shí)驗(yàn)室檢測中,動(dòng)物布病病原體可從流產(chǎn)胎兒、胎衣、奶樣和血液中分離,人布病病原體可從血液、骨髓、尿液中分離。不同種屬的布魯氏菌生長狀況存在差異,如牛型布魯氏菌初分離時(shí)生長十分緩慢,且對環(huán)境要求較為嚴(yán)苛,需有適量的二氧化碳環(huán)境,因此鑒定時(shí)間較長,一般2~4周無菌生長,才可判定為陰性。也有報(bào)告稱,采用BACTEC9240血培養(yǎng)系統(tǒng)以及骨髓培養(yǎng)可提高布魯氏菌生長速率,縮短檢出時(shí)間,但總體來說這種病原分離技術(shù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且檢測的準(zhǔn)確性不高。


免疫學(xué)檢測

血清凝集試驗(yàn)。常見的血清凝集試驗(yàn)有虎紅平板凝集試驗(yàn)(RBT)和試管凝集試驗(yàn)(SAT),但二者的特異性和靈敏度都不高,同時(shí)也存在人為判定因素影響,在實(shí)際操作中應(yīng)用不方便,因而國際貿(mào)易中不主張使用SAT試驗(yàn)?傊趯(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)綜合采用多種檢測方法對布病進(jìn)行鑒定,這樣才能提高診斷的準(zhǔn)確性。


酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。ELISA方法是國際貿(mào)易中指定的診斷方法,其特點(diǎn)是快速、特異、靈敏,因而不斷得到推廣應(yīng)用。該方法的靈敏性比凝集試驗(yàn)高,特異性也很好,既可檢測IgG和IgM,又可檢測IgA類抗體。隨著生物技術(shù)的高速發(fā)展,現(xiàn)如今牛、羊和豬等多種動(dòng)物的布病iELISA方法也已經(jīng)被建立。該方法是利用抗原抗體之間的專一性,對抗體進(jìn)行檢測,可分為:雙抗夾心法,多用于大分子抗原檢測;間接法,常用于抗體檢測;競爭法,常用于小分子抗原檢測。


補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)(CFT)、免疫熒光試驗(yàn)和膠體金免疫層析技術(shù)。CFT特異性強(qiáng),但操作較其他方法復(fù)雜,且陽性出現(xiàn)時(shí)間較晚,在人醫(yī)上僅用于診斷比較困難的人群。由于條件要求較苛刻,在普通獸醫(yī)站難以進(jìn)行,所以實(shí)際應(yīng)用并不廣泛,因此與ELISA相比,大多數(shù)研究人員多采用后者。


分子生物學(xué)檢測

PCR技術(shù)。PCR技術(shù)特異性強(qiáng)、靈敏度高、不破壞樣本、操作簡便,在布魯氏菌檢測、菌種鑒別等方面得到了越來越廣泛地應(yīng)用。近年來,不同種型布魯氏菌PCR檢測鑒別方法越來越多,常見的有普通PCR、多重PCR、不同種型及生物型熒光定量PCR等,其中多重PCR和熒光定量PCR在布魯氏菌檢測中應(yīng)用廣泛,滿足了檢驗(yàn)檢疫、流行病學(xué)調(diào)查、診斷等多方面的需求。隨著時(shí)代的發(fā)展,PCR技術(shù)又實(shí)現(xiàn)了與芯片技術(shù)、微流體技術(shù)等新技術(shù)的融合,可同時(shí)進(jìn)行大量樣品中多種病原的快速檢測和分析,大大提高了檢測效率,將更有助于布魯氏菌的快速檢測和分型。


基因檢測技術(shù)。郭秀蘭等在20世紀(jì)80年代利用DNA分子的熱變性法及濃相分子雜交法,首次建立了布魯氏菌基因檢測技術(shù),測定了布魯氏菌18個(gè)生物型的DNA,闡明了*DNA基因檢測技術(shù)是一種十分準(zhǔn)確可靠的布魯氏菌生物檢測方法。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,通過測定微生物基因的GC含量、Tm值,以及利用核酸雜交技術(shù),可以很容易地分辨各種微生物類型,使得該方法也成為檢測布魯氏菌的一種常見、可靠的方法。


核酸探針與分子斑點(diǎn)雜交技術(shù)。該方法是通過PCR擴(kuò)增差異片段,然后利用布魯氏菌疫苗株與其他菌株基因組DNA差異序列設(shè)計(jì)探針,再將其純化、變性后建立斑點(diǎn)雜交。2011年張?zhí)璧雀鶕?jù)BM28保守序列設(shè)計(jì)引物和探針,建立了一種快速、高效鑒定牛布魯氏菌的TaqMan實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法。該方法不僅靈敏、特異性強(qiáng)而且重復(fù)性好,因此對于臨床中的布魯氏菌快速準(zhǔn)確檢測具有較大的應(yīng)用價(jià)值和前景。目前,關(guān)于核酸探針及分子斑點(diǎn)雜交技術(shù)的相關(guān)研究報(bào)道較少,但該方法的建立也為布魯氏菌的進(jìn)一步檢測開辟了一條新途徑。


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布病防治研究進(jìn)展

疫苗的推廣使用

由于布病的診斷治療難度高,加之許多患者對該病不重視、治療不配合,使得布病治療的難度越來越大,所以現(xiàn)如今越來越多的研究傾向于布病疫苗的研制,這樣可以提高易感人群或牲畜*,從而大大降低布病的發(fā)生概率。減毒活疫苗和突變株疫苗是現(xiàn)階段布病防治中常用的疫苗種類,但突變株疫苗的穩(wěn)定性和安全性不高,仍需進(jìn)一步研究。近年來,新型基因工程疫苗發(fā)展迅速。其利用基因工程技術(shù)對現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)疫苗進(jìn)行改造得到工程菌株、重組質(zhì)粒。此外,還有DNA疫苗、蛋白質(zhì)疫苗、標(biāo)記疫苗等,但蛋白質(zhì)疫苗自身在機(jī)體內(nèi)無法復(fù)制,且生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高,故尚未普及。李臻等對布魯氏菌M5-90疫苗株VirB2基因缺失株的構(gòu)建及鑒定研究,發(fā)現(xiàn)基因缺失株屬于標(biāo)記疫苗類;此外2011年高宇哲等采用基因組同源重組方法,構(gòu)建了VirB12基因缺失的M5-90疫苗株(M5-90-VirB12),表明了缺失株M5-90-VirB12保持了M5-90疫苗的免疫保護(hù)效力?傮w來說疫苗效果好,安全性較高,是防治布病的一種良好手段,但仍具有一定局限性,需要每年都進(jìn)行接種從而保持記憶力。


藥物治療

目前,對布病*的藥物治療方法尚未達(dá)成共識(shí),主要通過選取合理的*來有效降低布病的復(fù)發(fā)率。臨床應(yīng)用表明,聯(lián)合應(yīng)用氨基糖苷類和多西環(huán)素,對急性或慢性布病的治療,失敗率和復(fù)發(fā)率都處于較低水平。此外中藥治療療效明確,運(yùn)用靈活、藥源廣,對于慢性布病具有較大的作用。而中西醫(yī)結(jié)合治療可以更快地減輕布病患者的癥狀,縮短治療時(shí)間,最重要的是可以減輕長期應(yīng)用*帶來的副作用,對于布病的治療具有很大作用。


展望

對于布病檢測,雖然ELISA法和分子生物學(xué)法具有較大的優(yōu)勢,其特異性引物多、結(jié)果良好、符合率較高,但目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究層面,對于基層布病的快速檢測仍存在較大困難,且暫無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。


賽諾利康生物技術(shù)(北京)有限公司研發(fā)的布病抗體快速檢測卡,依據(jù)膠體金免疫層析試驗(yàn)(GICA)原理,完成抗原抗體的快速反應(yīng),操作方法簡單、快速、準(zhǔn)確率高,對人員、環(huán)境、設(shè)備等無要求,結(jié)果判斷一目了然,易于判斷,非常適合基層現(xiàn)場進(jìn)行檢測。


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近年來,雖然疫苗研發(fā)及檢測方法得到了進(jìn)步,但仍需研發(fā)安全性高、副作用低、高效方便且能夠推廣應(yīng)用的檢測手段。對于布病的預(yù)防,加快新型疫苗制備,加強(qiáng)免疫效果評價(jià),針對薄弱環(huán)節(jié),加快技術(shù)創(chuàng)新,尋求更加方便、高效的技術(shù)手段尤為重要。


除此之外,布病雖近幾年維持在一個(gè)相對較穩(wěn)定水平,但總體來看,每年的發(fā)病數(shù)量仍然較高,未呈現(xiàn)顯著性下降趨勢。因此,布病防治任重道遠(yuǎn),需要強(qiáng)化政府領(lǐng)導(dǎo)和各部門職責(zé),強(qiáng)化與衛(wèi)生部門信息交流,加強(qiáng)布病防治宣傳教育,加強(qiáng)醫(yī)療工作者及普通民眾對布病的認(rèn)識(shí)和重視,加強(qiáng)動(dòng)物產(chǎn)地檢疫、屠宰檢疫和流通監(jiān)管,通過各方面、各途徑的努力,有效控制我國布病流行。


賽諾利康生物技術(shù)(北京)有限公司


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