中国媒介生物学及控制杂志  2022, Vol. 33 Issue (2): 211-215

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于娟, 边香, 谢冰, 赵永波, 毕格越, 杜夏延, 毕丽芳, 栗冬梅, 饶华祥
YU Juan, BIAN Xiang, XIE Bing, ZHAO Yong-bo, BI Ge-yue, DU Xia-yan, BI Li-fang, LI Dong-mei, RAO Hua-xiang
山西省东南部地区鼠传病原体流行状况研究
Prevalence of rodent-borne pathogens in the southeast of Shanxi province, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(2): 211-215
Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(2): 211-215
10.11853/j.issn.1003.8280.2022.02.008

文章历史

收稿日期: 2021-12-15
山西省东南部地区鼠传病原体流行状况研究
于娟1 , 边香2 , 谢冰3 , 赵永波2 , 毕格越4 , 杜夏延4 , 毕丽芳4 , 栗冬梅5 , 饶华祥2     
1 长治医学院基础医学部微生物学教研室, 山西 长治 046000;
2 长治医学院公共卫生与预防医学系流行病 与卫生统计学教研室, 山西 长治 046000;
3 长治医学院护理学系, 山西 长治 046000;
4 长治医学院 临床医学系, 山西 长治 046000;
5 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室, 传染病预防控制国家重点实验室, 北京 102206
摘要: 目的 了解山西省东南部地区伯氏疏螺旋体、问号钩端螺旋体、莫氏立克次体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体及土拉弗朗西斯菌6种病原体在啮齿动物中的流行状况,为当地自然疫源性疾病防控提供科学依据。方法 于2020年7月和2021年5月,在山西省东南部地区选择7个采样点,采用夹夜法捕获啮齿动物,无菌收集其脾脏和肾脏组织,采用荧光定量PCR法进行6种病原体的检测。χ2检验或Fisher确切概率法比较不同鼠种、性别、组织及生境的病原体检出率差异。结果 捕获小家鼠、黑线姬鼠、北社鼠、苛岚绒鼠、中华姬鼠、黄胸鼠、大仓鼠和大林姬鼠8种鼠类共248只。除大林姬鼠外,其余7种鼠类检出伯氏疏螺旋体、问号钩端螺旋体、嗜吞噬细胞无形体和恙虫病东方体4种病原体,检出率分别为21.77%(54/248)、5.24%(13/248)、1.21%(3/248)和0.40%(1/248),不同病原体检出率差异有统计学意义(χ2=200.097,P < 0.001)。莫氏立克次体和土拉弗朗西斯菌未检出。伯氏疏螺旋体在林区检出率最高,主要在北社鼠和黑线姬鼠中检出,不同生境间的检出率差异有统计学意义(χ2=17.906,P < 0.001),其肾脏组织检出率明显高于脾脏组织(χ2=5.310,P=0.021);问号钩端螺旋体在村庄检出率最高,但不同生境间的检出率差异无统计学意义(Fisher确切概率法,P=0.971),主要在黄胸鼠中检出,在脾脏和肾脏组织中检出率差异无统计学意义(χ2=0.773,P=0.379)。此外,发现11只啮齿动物存在2种病原体混合感染情况。结论 伯氏疏螺旋体和问号钩端螺旋体是山西省东南部地区啮齿动物中流行的主要病原体,存在人类致病风险,相关部门应加以重视。
关键词: 鼠传病原体    啮齿动物    流行情况    晋东南地区    
Prevalence of rodent-borne pathogens in the southeast of Shanxi province, China
YU Juan1 , BIAN Xiang2 , XIE Bing3 , ZHAO Yong-bo2 , BI Ge-yue4 , DU Xia-yan4 , BI Li-fang4 , LI Dong-mei5 , RAO Hua-xiang2     
1 Department of Microbiology of Basic Medical Sciences, Changzhi Medical College, Changzhi, Shanxi 046000, China;
2 Department of Epidemiology and Health Statistics of Public Health and Preventive Medicine, Changzhi Medical College, Changzhi, Shanxi 046000, China;
3 Department of Nursing, Changzhi Medical College, Changzhi, Shanxi 046000, China;
4 Department of Clinical Medicine, Changzhi Medical College, Changzhi, Shanxi 046000, China;
5 State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, Department of Vector Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China
Abstract: Objective To investigate the prevalence of Borrelia burgdorferi, Leptospira interrogans, Rickettsia typhi, Anaplasma phagocytophilum, Orientia tsutsugamushi, and Francisella tularensis in rodents in the southeast of Shanxi province, China, and to provide a scientific basis for the prevention and control of local natural focal diseases. Methods Seven sampling sites were selected in the southeastern region of Shanxi province in July 2020 and May 2021, and rodents were captured by the night trapping method. The spleen and kidney tissues of rodents were collected under aseptic conditions for detection of the above six pathogens by real-time polymerase chain reaction. The difference in pathogen detection rate among different species, sexes, tissues, and habitats of rodents was analyzed by the χ2 test or Fisher's exact test. Results In total, 248 rodents from 8 species were captured, including Mus musculus, Apodemus agrarius, Niviventer confucianus, Caryomys inez, A. draco, Rattus tanezumi, Cricetulus triton, and A. peninsulae. Except A. peninsulae, four pathogens namely B. burgdorferi, L. interrogans, A. phagocytophilum, and O. tsutsugamushi were detected in the other 7 species of rodents, with detection rates of 21.77% (54/248), 5.24% (13/248), 1.21% (3/248), and 0.40% (1/248), respectively (χ2=200.097, P < 0.001). R. typhi and F. tularensis were not detected. The detection rate of B. burgdorferi was the highest in the forest region and was statistical different between different habitats (χ2=17.906, P < 0.001). B. burgdorferi was mainly detected in N. confucianus and A. agrarius, with a higher detection rate in kidney tissue than in spleen tissue (χ2=5.310, P=0.021). The detection rate of L. interrogans was the highest in the village, but was comparable between different habitats (Fisher's exact test, P=0.971). L. interrogans was mainly detected in R. tanezumi, with no statistical difference in the detection rate between spleen and kidney tissues (χ2=0.773, P=0.379). In addition, 11 rodents were found to have mixed infection with two pathogens. Conclusion B. burgdorferi and L. interrogans are the main pathogens prevalent in the rodents in southeastern Shanxi, which may have the possibility to cause human diseases. Therefore, corresponding prevention and control measures should be taken into consideration by relevant authorities.
Key words: Rodent-borne pathogens    Rodents    Prevalence    Southeastern Shanxi    

啮齿动物是种类最多的哺乳动物类群,已知约2 200多种,占哺乳动物的43%,其分布极为广泛,是自然界众多病原体的重要自然宿主[1]。近年来,随着全球化进程加快,人类活动不断增强,接触其携带的虱、蚤、蜱等节肢动物和病原体机会增多,鼠传疾病流行区域不断扩大,出现了多种新发鼠传疾病及旧传染病的复燃。如伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi[2]引起的莱姆病、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum[3]引起的人粒细胞无形体病、恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi[4]引起的恙虫病、莫氏立克次体(Rickettsia typhi[5]引起的地方性斑疹伤寒、问号钩端螺旋体(Leptospira interrogans[6]引起的钩端螺旋体病(钩体病),以及土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis[7]引起的土拉热等。这些传染病传播速度快,对人类危害性大。因此,对鼠类携带的病原体情况进行监测,采取预防措施,降低人类罹患此类传染病非常重要。

山西省东南部自然环境复杂,具有平原、丘陵、山地等多种地形地貌。20世纪90年代开展的兽类地理分布调查显示该地区啮齿动物种类繁多,有黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、大林姬鼠(A. peninsulae)、大仓鼠(Tscherskia triton)、黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)、长尾仓鼠(C. longicaudatus)、褐家鼠(Rattus norvegicus)、小家鼠(Mus musculus)和北社鼠(Niviventer confucianus)等近20种,以鼠类为主[8-9]。近20年间仅赵月明[9]报道该地区存在流行性出血热,刘明社等[10]调查显示就诊人群莱姆病血清抗体阳性率为3.57%(7/196),针对其他鼠传疾病,未见相关报道。随着旅游业的快速发展以及人口频繁流动,本地以及外来人员与野外啮齿类动物及媒介生物接触的机会增加,自然疫源性疾病感染风险增大。本文研究了山西省东南部地区啮齿动物病原体携带情况,综合评估当地人以及外来人员感染风险,为山西省鼠传疾病防控和预警提供基础数据,为科学决策提供依据。

1 材料与方法 1.1 主要仪器设备与试剂

ABI StepOnePlus实时荧光定量PCR仪(ABI,美国)、TIANamp Micro DNA Kit(天根生化科技有限公司,北京)、HR qPCR Master Mix(辉睿生物科技有限公司,上海),相关病原检测的引物、探针及阳性质粒由中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室提供。

1.2 标本采集

分别于2020年7月和2021年5月,采用夹夜法在长治市潞州区老顶山镇、上党区西池乡、屯留区余吾镇和路村乡、襄垣县侯堡镇、壶关县桥上乡和晋城市阳城县河北镇等地的村庄、农田和林区等不同生境捕获啮齿动物,采样点分布见图 1

图 1 山西省东南部地区捕获的啮齿动物地理分布 Figure 1 Geographical distribution of the trapped rodents in southeastern Shanxi in China
1.3 病原检测

对捕获的啮齿动物进行形态学和线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因鉴定。无菌条件下收集脾脏和肾脏组织,-80 ℃保存备用。取啮齿动物脾脏和肾脏组织各约10 mg,按照TIANamp Micro DNA Kit的操作方法提取DNA,采用real-time PCR方法扩增伯氏疏螺旋体、问号钩端螺旋体、莫氏立克次体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体及土拉弗朗西斯菌6种病原体,引物及探针序列见参考文献[1, 11]。PCR反应体系为20 μl,包含10 μl HR qPCR Master Mix,正、反向引物各0.8 μl(10 μmol/L),0.4 μl探针(10 μmol/L),5 μl无核酸酶水,3 μl DNA模板。PCR反应条件:95 ℃预变性5 min;95 ℃ 30 s,55 ℃ 45 s,40个循环。反应设阳性及空白对照,阳性对照模板为各病原体的阳性质粒。

1.4 统计学分析

采用IBM SPSS 22.0软件对数据进行录入并分析,病原体检出情况以例数及百分率表示,不同鼠种、性别、组织及生境的病原体检出率比较采用χ2检验或Fisher确切概率法,P < 0.05表示差异有统计学意义。

2 结果 2.1 啮齿动物

本次调查共捕获啮齿动物248只,分属于1科6属8种,包括小家鼠76只,黑线姬鼠54只,北社鼠48只,苛岚绒鼠(Eothenomys inez)28只,中华姬鼠(A. draco)21只,黄胸鼠(R. tanezumi)17只,大仓鼠3只,大林姬鼠1只。经性别鉴定,雌性143只,雄性105只,雌雄比例为1.36∶1。

2.2 病原体检出率

对248只啮齿动物进行了6种病原体检测,其中脾脏标本检测232份,肾脏标本检测241份,任一组织阳性判定为阳性。伯氏疏螺旋体、问号钩端螺旋体、嗜吞噬细胞无形体和恙虫病东方体检出率分别为21.77%(54/248)、5.24%(13/248)、1.21%(3/248)和0.40%(1/248),不同病原体检出率差异有统计学意义(χ2=200.097,P < 0.001)。莫氏立克次体和土拉弗朗西斯菌未检出。

2.3 病原体分布情况

大林姬鼠仅捕获1只,未检出病原体,其余7种啮齿动物均检出病原体。其中大仓鼠捕获3只,在脾脏组织中检出伯氏疏螺旋体1份;嗜吞噬细胞无形体在小家鼠、黑线姬鼠和苛岚绒鼠的脾脏组织中各检出1份,恙虫病东方体在小家鼠的脾脏组织中检出1份,检出率较低。伯氏疏螺旋体和问号钩端螺旋体检出率相对较高,伯氏疏螺旋体以北社鼠检出率最高(39.58%),其次为黑线姬鼠(29.63%),问号钩端螺旋体以黄胸鼠检出率最高(11.76%),其次为苛岚绒鼠(10.71%),不同鼠种间伯氏疏螺旋体的检出率差异有统计学意义(Fisher确切概率法,P=0.003),而问号钩端螺旋体的检出率差异无统计学意义(Fisher确切概率法,P=0.124),不同性别间2种病原体的检出率差异均无统计学意义(20.28% vs 23.81%,χ2=0.443,P=0.506;4.90% vs 5.71%,χ2=0.082,P=0.775)。伯氏疏螺旋体在肾脏组织的检出率(18.26%)明显高于脾脏组织(10.78%),差异有统计学意义(χ2=5.310,P=0.021),而问号钩端螺旋体在两组织检出率差异无统计学意义(3.02% vs 4.56%,χ2=0.773,P=0.379)。见表 1

表 1 山西省东南部地区不同种类啮齿动物多种病原体检出情况 Table 1 Detection of pathogens in different species of rodents in southeastern Shanxi in China
2.4 病原体生境分布

村庄和退耕还林地分别有1只和2只鼠检出嗜吞噬细胞无形体,村庄生境中检出恙虫病东方体,伯氏疏螺旋体和问号钩端螺旋体在村庄、林区、田地和退耕还林地4种生境均有检出。伯氏疏螺旋体的检出率以林区最高(42.22%),其次为田地(35.00%),不同生境间的检出率差异有统计学意义(χ2=17.906,P < 0.001)。问号钩端螺旋体的检出率以村庄最高(6.32%),不同生境间的检出率差异无统计学意义(Fisher确切概率法,P=0.971)。见表 2

表 2 山西省东南部地区不同生境啮齿动物多种病原体检出情况 Table 2 Detection of pathogens in rodents from different habitats in southeast Shanxi in China
2.5 混合感染

248只啮齿动物中60只检测出病原体,其中11只存在2种病原体混合感染情况。同时感染伯氏疏螺旋体和问号钩端螺旋体的10只,其中余吾镇5只(小家鼠3只,黄胸鼠2只),河北镇3只(苛岚绒鼠2只,中华姬鼠1只),路村乡和桥上乡各1只,分别在小家鼠和黑线姬鼠中检出。伯氏疏螺旋体和嗜吞噬细胞无形体混合感染1只,为河北镇捕获的黑线姬鼠。

3 讨论

相对于传统的细菌培养、普通PCR和血清学检测方法,本研究采用了real-time PCR技术对病原体进行检测,其具有高灵敏度和高特异性的特点,并且操作起来更加简便、高效[12]。我们选取了伯氏疏螺旋体、问号钩端螺旋体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体、莫氏立克次体和土拉弗朗西斯菌6种具有代表性的鼠传疾病病原体,对其在山西省东南部地区啮齿动物中的带菌情况进行了调查,研究结果显示前4种病原体在当地啮齿动物中均有检出,但不同病原体在啮齿动物中的检出率差异有统计学意义,提示不同啮齿动物中鼠传病原体的感染情况不同,具有一定的宿主特异性。

伯氏疏螺旋体检出率最高,感染啮齿动物的种类最广泛,除大林姬鼠外的其余7种啮齿动物中都检测到了伯氏疏螺旋体,在北社鼠和黑线姬鼠中的检出率较高,提示伯氏疏螺旋体是当地流行最广泛的鼠传疾病病原体之一,不同宿主动物中的感染率有所不同,与文献报道基本一致[13-14]。伯氏疏螺旋体感染可引起人群罹患莱姆病,是一种人兽共患传染病,蜱为主要传播媒介,啮齿动物可作为宿主动物[15-16]。刘明社等[10]研究表明当地存在人群感染伯氏疏螺旋体,主要分布在农村男性人群中,提示人们在林区进行野外活动时应注意该病原体的防范措施。此外,我们分别采用了脾脏和肾脏2种组织进行病原体检测,发现伯氏疏螺旋体在肾脏组织中的检出率明显高于脾脏组织,具有一定的组织特异性,也提示肾脏组织是伯氏疏螺旋体检测较适用的组织标本。其次,问号钩端螺旋体检出率也较高,涉及到小家鼠、黑线姬鼠、苛岚绒鼠、中华姬鼠和黄胸鼠等5种啮齿动物,在黄胸鼠中检出率最高。山西省自1991年发现黄胸鼠入侵以来,其分布区域逐渐扩大,2009年在山西省东南部地区首次捕获该鼠种。文献报道黄胸鼠作为家栖型优势鼠种,可传播流行性出血热、恙虫病、钩体病、鼠疫、血吸虫病等多种传染病,但在该地区的病原体携带情况尚不清楚[17]。问号钩端螺旋体引起的钩体病是全球广泛流行的人兽共患传染病,在我国大部分省份也都有流行[18],但目前山西省东南部地区尚未见相关文献报道,我们的研究证实该地区啮齿动物中存在问号钩端螺旋体的流行。此外,还发现有11只啮齿动物存在混合感染现象,这可能会导致病原体的传播概率增加,进而增加人群患病风险[19]

综上,本研究有助于了解山西省东南部地区鼠传病原体在啮齿动物中的流行情况,伯氏疏螺旋体和问号钩端螺旋体在啮齿动物中流行较为广泛,对于当地人群具有一定致病风险,相关部门应加强健康宣传教育,防范鼠传疾病的发生。

利益冲突  无

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