黨榮理,任立松,高金拽,馬德新,劉小明
恙蟲(chóng)病是經(jīng)媒介恙螨叮咬而傳給人的一種自然疫源性疾病,其病原體為恙蟲(chóng)病東方體(Orientia tsutsugamushi,Ot),以鼠類(lèi)為主要傳染源或儲(chǔ)存宿主。恙蟲(chóng)病主要發(fā)生于長(zhǎng)江以南地區(qū),近年來(lái)恙蟲(chóng)病疫情有所變化,在北方地區(qū)也出現(xiàn)恙蟲(chóng)病疫情報(bào)告[1]。我們于2008年4月至8月份對(duì)新疆博樂(lè)地區(qū)的動(dòng)物感染恙蟲(chóng)病東方體的情況進(jìn)行了調(diào)查[2],隨后在2009年到2010年間分別對(duì)可疑地區(qū)的牧民、動(dòng)物宿主、傳播媒介等進(jìn)行了全面的調(diào)查,結(jié)果顯示在新疆博樂(lè)地區(qū)存在恙蟲(chóng)病東方體自然疫源地,現(xiàn)將調(diào)查情況報(bào)告如下。
1.1 材料 脾取自捕獲的野鼠,血液取自可疑地區(qū)當(dāng)?shù)啬撩耢o脈血,媒介恙螨從捕獲的野鼠體表獲得。昆明種小白鼠購(gòu)自新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室。
1.2 主要試劑EasyPureGenomic DNA Extraction Kit、2×EasyTaq PCR SuperMix、Marker2000(購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)有限公司),PCR凝膠回收試劑盒(購(gòu)自美國(guó)Omega公司)。實(shí)驗(yàn)其他試劑均購(gòu)自上海生工。
1.3 引物 參照Furuya[3]及 Tamura[4]設(shè)計(jì)的 Otsta M型特異引物,包括外引物和內(nèi)引物,其中內(nèi)引物分為群特異引物和型特異引物,由Invitrogene生物技術(shù)有限公司合成。引物序列及大小見(jiàn)表1。
表1 引物序列Tab.1 The sequences of primers
1.4 方法
1.4.1 媒介恙螨調(diào)查 采用檢查宿主法[5],將捕回的野鼠處死后,齊耳根剪下鼠耳,翻出耳窩,放大鏡觀察,用稍濕細(xì)毛筆挑入70%乙醇浸濕的指形管內(nèi),待查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算帶螨率及帶螨指數(shù)。
1.4.2 恙螨種類(lèi)鑒定 按照孟春陽(yáng)等[6]提供方法,進(jìn)行標(biāo)本制做及種類(lèi)鑒定。
1.4.3 Ot分離按照唐家琪[5]提供方法,進(jìn)行病原接種、分離及鑒定。
1.4.4 標(biāo)本DNA提取無(wú)菌條件下取鼠、旱獺脾組織約25mg左右(血液約100μL,恙螨約90~100只左右),切碎,置于無(wú)菌1.5mL離心管中,按照TransGen Biotech基因提取試劑盒操作步驟提取總DNA,-20℃冰柜保存待用。
1.4.5 nPCR反應(yīng) 第1次PCR使用引物P34和P55,擴(kuò)增體系為:Super-Mix 13μL、DNA 模板1μL、P55 0.5μL、P34 0.5μL、蒸餾水10μL,擴(kuò)增條件為:94℃5min,94℃30s,57℃2min,70℃2 min,30個(gè)循環(huán);72℃10min。第2次PCR將引物改為P10和P11,用第1次PCR產(chǎn)物為模板,其他反應(yīng)成分及條件同第1次PCR。取第2次PCR產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,有481~507bp帶者為陽(yáng)性。
1.4.6 基因分型及序列同源性分析 分型引物的合成(表1),PCR擴(kuò)增體系及反應(yīng)條件同1.4.5條件。根據(jù)nPCR結(jié)果,將擴(kuò)增產(chǎn)物的純化及序列測(cè)定采用瓊脂糖凝膠回收試劑盒,按說(shuō)明書(shū)從凝膠中回收nPCR產(chǎn)物。將純化回收的PCR產(chǎn)物送上海生工測(cè)序。測(cè)序結(jié)果登陸美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心網(wǎng)站http//ww//w.ncbi.nlm.nih.gov/,與 Gen-Bank中注冊(cè)的序列進(jìn)行比較。
2.1 媒介調(diào)查結(jié)果 在平原濕地、居民區(qū)、山地草原共捕鼠154只,主要包括:小家鼠38只、普通倉(cāng)鼠53只、大沙土鼠46只、草原跳鼠17只,從其中13只鼠體表分離到恙螨817只,帶螨率為8.4%。恙螨經(jīng)鑒定包括2個(gè)種:博樂(lè)纖恙螨(Leptotrombidium.bolei)和新疆纖恙螨(Leptotrombidium.xinjiangensis)。
2.2 病原分離結(jié)果 陽(yáng)性鼠脾懸液腹腔接種1周后,發(fā)現(xiàn)昆明種小白鼠出現(xiàn)閉目、聳毛現(xiàn)象,未出現(xiàn)死亡。無(wú)菌取脾再制成懸液,進(jìn)行傳代接種,1周后接種鼠出現(xiàn)同樣癥狀,無(wú)菌取脾,按照1.4.4、1.4.5方法步驟,提取DNA,檢測(cè)Ot,結(jié)果顯示,傳代2次后,從接種鼠脾中檢測(cè)到Ot陽(yáng)性(圖1),判斷成功分離到恙蟲(chóng)病東方體。
圖1 傳代鼠脾電泳圖1:Marker;2:傳代鼠脾擴(kuò)增結(jié)果Fig.1 Electrophoresis on subculturing spleen of mice1:Marker;2:Amplification results for culturing spleen of mice.
2.3 nPCR結(jié)果 在平原濕地、居民區(qū)中捕獲的3類(lèi)(小家鼠、普通倉(cāng)鼠、大沙土鼠)脾提取的總DNA中擴(kuò)增出481-507bp大小的條帶,在山地草原捕獲的草原跳鼠脾的總DNA中未擴(kuò)增到陽(yáng)性帶,總的陽(yáng)性率為4.5%。牧民靜脈取血,提取血液中總DNA,從3份中擴(kuò)增到481-507bp條帶,陽(yáng)性率為1.9%。推測(cè)感染人群未發(fā)病可能與病原毒性較弱有關(guān)。從博樂(lè)纖恙螨的總DNA中擴(kuò)增到目的片段,未從新疆纖恙螨的總DNA中擴(kuò)增到目的帶(見(jiàn)圖2)。
圖2 nPCR結(jié)果M:Marker,1:平原濕地及居民區(qū)鼠脾陽(yáng)性總DNA擴(kuò)增結(jié)果;2:牧民血液陽(yáng)性總DNA擴(kuò)增結(jié)果;3:博樂(lè)纖恙螨總DNA擴(kuò)增結(jié)果Fig.2 nPCR results M:Marker;1:Positive amplification results for total DNA of spleen of mice in plain wetlands and residential areas;2:Positive amplification results for total DNA of blood from herdsmen;3:Amplification results for total DNA of Leptotrombidiumbolei
2.4 基因分型結(jié)果 從鼠脾、人血、博樂(lè)纖恙螨提取的總DNA經(jīng)基因分型引物擴(kuò)增后,僅在Karp株引物管中有230bp左右的擴(kuò)增帶(圖3)。
2.5 測(cè)序及同源性分析結(jié)果 經(jīng)上海生工測(cè)序,核苷酸長(zhǎng)度均為442bp。將分離株的核苷酸序列在NCBI網(wǎng)站進(jìn)行BLAST,結(jié)果顯示與Karp株的核苷酸序列同源性為97%(圖4),與ISS-11、Taiwan序列的同源性為97%;與Kanda的核苷酸序列同源性為92%。BLAST結(jié)果與基因分型引物擴(kuò)增結(jié)果相同。
圖3 基因分型結(jié)果1:Marker;2:Gllima株引物;3:Karp株引物4:Kato株引物;5:Kuroki株引物;6:Saitama株引物;7:Kawasaki株引物Fig.3 Genotyping1:Marker;2:Primer of Gllima strain;3:Primer of Karp strain;4:Primer of Kato strain;5:Primer of Kuroki strain;6:Primer of Saitama strain;7:Primer of Kawasaki strain.
1952年我國(guó)開(kāi)始有恙蟲(chóng)病的疫情報(bào)告,至1985年每年約有1 000例病例報(bào)告,隨后疫情有所平息,到1994年疫情回升,而且發(fā)病人數(shù)呈增多態(tài)勢(shì)[7]。疫區(qū)范圍發(fā)生變化,1985年我國(guó)恙蟲(chóng)病僅在北緯31°以南的廣大地區(qū)流行,流行范圍東至臺(tái)灣,西至云南,北至浙江和湖南諸省區(qū),南至海南及兩廣地區(qū)。1986年以后,恙蟲(chóng)病疫源地逐步北移,1986年至1998年間分別在山東、江蘇、吉林、甘肅、河北等省均發(fā)現(xiàn)恙蟲(chóng)病病例[1]。
新疆博樂(lè)地區(qū)以農(nóng)牧區(qū)為主,植被復(fù)雜,生境多樣,有高原草場(chǎng)、湖泊濕地,其生境特點(diǎn)較為適合恙蟲(chóng)病東方體的生存。上世紀(jì)70年代宗定國(guó)等[8]在新疆博樂(lè)地區(qū)的牧民、綿羊、鼠類(lèi)的血清中檢測(cè)到Ot抗體,2008年黨榮理等在新疆地區(qū)鼠類(lèi)脾樣本中利用分子生物學(xué)方法擴(kuò)增到Ot陽(yáng)性片段。但由于未能分離到病原、確定傳播媒介,對(duì)該地區(qū)恙蟲(chóng)病東方體的自然疫源地特征始終存在諸多疑問(wèn)。本課題組在前期對(duì)該地區(qū)動(dòng)物感染恙蟲(chóng)病東方體調(diào)查的基礎(chǔ)上,從捕獲的野鼠的體表分離恙螨,對(duì)恙螨進(jìn)行了種類(lèi)鑒定,同時(shí),對(duì)Ot檢測(cè)為陽(yáng)性的鼠脾進(jìn)行接種傳代,分離病原。
恙螨的鑒定結(jié)果顯示,該地區(qū)主要存在2種恙螨,分別為博樂(lè)纖恙螨(L.bolei)和新疆纖恙螨(L.xinjiangensis)。通過(guò)提取DNA,nPCR擴(kuò)增Ot陽(yáng)性片段,顯示從博樂(lè)纖恙螨(L.bolei)的總DNA中擴(kuò)增到目的片段,由此判斷在該地區(qū)恙蟲(chóng)病東方體的傳播媒介可能為博樂(lè)纖恙螨(L.bolei)。nPCR擴(kuò)增結(jié)果顯示從鼠脾、牧民血液、恙螨的總DNA中擴(kuò)增到Ot陽(yáng)性片段,基因序列分析及同源性分析表明,在該地區(qū)恙蟲(chóng)病東方體的基因型為KARP株型。在前期研究過(guò)程中,我們分別從該地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)的脾臟、綿羊血液中均擴(kuò)增到了Ot陽(yáng)性片段,其基因型也均為Karp型,推測(cè)新疆博樂(lè)地區(qū)恙蟲(chóng)病東方體的基因型比較單一,但宿主動(dòng)物呈現(xiàn)多樣性特點(diǎn)。從山地草原捕獲草原跳鼠17只,從體表未分離到恙螨,基因檢測(cè)結(jié)果為陰性。結(jié)合以前的檢測(cè)結(jié)果,推測(cè)在博樂(lè)地區(qū)的恙蟲(chóng)病東方體的疫源地可能存在于平原濕地和城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)。
本研究結(jié)果與宗定國(guó)等[8]的有一定差異,主要體現(xiàn)在宿主動(dòng)物、傳播媒介、感染率等方面。宗定國(guó)等[8]通過(guò)補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn),判斷在該地區(qū)的恙蟲(chóng)病東方體的主要宿主動(dòng)物為長(zhǎng)尾黃鼠;傳播媒介為恙螨,但對(duì)恙螨的種類(lèi)未予以確認(rèn);人群感染率為20.1%,野鼠感染率為8.9%;未分離到病原。本文結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)?shù)仨οx(chóng)病東方體的宿主動(dòng)物有小家鼠、普通倉(cāng)鼠、大砂土鼠,在鳥(niǎo)類(lèi)中檢測(cè)到Ot陽(yáng)性;傳播媒介為博樂(lè)纖恙螨;野鼠感染率為5.5%,人群感染率為2.0%。其差異可能與環(huán)境變化有關(guān),以此次調(diào)查的地點(diǎn)之一艾比湖灘涂地區(qū)為例,與上世紀(jì)80年代相比湖面縮小了近1/3,湖邊濕地沙化嚴(yán)重,植被、動(dòng)物種類(lèi)等均發(fā)生了變化,這些都可能造成恙蟲(chóng)病東方體的生存空間變化,隨之引起宿主和感染率變化。
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