中国媒介生物学及控制杂志  2024, Vol. 35 Issue (3): 374-380

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李晋宇, 白雪峰, 闫文喆, 李轲, 汪子豪, 石圆, 鲁亮, 李贵昌, 温红玲, 赵宁, 刘起勇
LI Jin-yu, BAI Xue-feng, YAN Wen-zhe, LI Ke, WANG Zi-hao, SHI Yuan, LU Liang, LI Gui-chang, WEN Hong-ling, ZHAO Ning, LIU Qi-yong
内蒙古自治区东部草原达乌尔黄鼠携带重要病原体的分布研究
Distribution of major pathogens carried by Spermophilus dauricus in the eastern grassland of Inner Mongolia Autonomous Region, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2024, 35(3): 374-380
Chin J Vector Biol & Control, 2024, 35(3): 374-380
10.11853/j.issn.1003.8280.2024.03.021

文章历史

收稿日期: 2023-12-01
内蒙古自治区东部草原达乌尔黄鼠携带重要病原体的分布研究
李晋宇1,2 , 白雪峰3 , 闫文喆1,2 , 李轲2 , 汪子豪2,4 , 石圆1,2 , 鲁亮2 , 李贵昌2 , 温红玲1 , 赵宁2 , 刘起勇1,2,4     
1 山东大学齐鲁医学院公共卫生学院微生物检验学系, 新发突发传染病防控与生物安全山东省高等学校 重点实验室, 媒介生物控制学系, 山东 济南 250012;
2 传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室, 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, 世界卫生组织媒介生物监测与管理 合作中心, 北京 102206;
3 锡林郭勒盟疾病预防控制中心, 内蒙古 锡林浩特 026099;
4 南京医科大学公共卫生学院, 江苏 南京 211166
摘要: 目的 对内蒙古自治区(内蒙古)东部草原达乌尔黄鼠及其携带重要病原体的种类和分布进行调查,为当地啮齿动物源疾病的控制和病原体监测提供依据。方法 2021年5、7和9月分别在内蒙古8个样地捕获达乌尔黄鼠。使用荧光定量PCR(qPCR)/反转录qPCR(RT-qPCR)法对达乌尔黄鼠肝脏标本检测莫氏立克次体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体、土拉弗朗西斯菌、巴尔通体、致病性钩端螺旋体、大别班达病毒和汉坦病毒8种重要病原体。使用χ2检验进行样地、季节、性别和不同体表寄生虫(蜱、螨、蚤)携带状态间达乌尔黄鼠病原体阳性率差异性分析。结果 共捕获达乌尔黄鼠181只,捕获率为1.44%,寄生虫携带率为77.35%。肝脏病原检测结果显示,巴尔通体阳性率为39.23%(71/181),其余7种病原体阳性率为0~8.84%。巴尔通体阳性率季节间差异有统计学意义(χ2=26.795,P < 0.001),9月阳性率最高(66.67%),7月次之(52.75%)。巴尔通体的阳性率样地间差异有统计学意义(χ2=18.697,P=0.005),N1、N3和N5样地巴尔通体阳性率分别为50.00%、42.86%和24.62%;W2、W3和W5样地分别为40.00%、42.86%和72.73%。不同性别和体表寄生虫携带状态间巴尔通体感染率差异均无统计学意义(均P > 0.05)。除巴尔通体外的其他病原体感染率不同月份(季节)、样地、性别和体表寄生虫携带状态间差异均无统计学意义(均P > 0.05)。同时感染≥2种病原体的复合感染阳性率为8.84%。结论 调查发现达乌尔黄鼠可携带多种病原体,并且存在多种病原体的复合感染,其中巴尔通体最值得关注。在南北走向的样线上,由北向南气温逐渐升高,巴尔通体阳性率逐渐降低;在东西走向的样线上,由西向东湿度逐渐增大,巴尔通体阳性率逐渐上升。初秋是当地达乌尔黄鼠防控的重点季节。
关键词: 达乌尔黄鼠    病原体检测    巴尔通体    分布    
Distribution of major pathogens carried by Spermophilus dauricus in the eastern grassland of Inner Mongolia Autonomous Region, China
LI Jin-yu1,2 , BAI Xue-feng3 , YAN Wen-zhe1,2 , LI Ke2 , WANG Zi-hao2,4 , SHI Yuan1,2 , LU Liang2 , LI Gui-chang2 , WEN Hong-ling1 , ZHAO Ning2 , LIU Qi-yong1,2,4     
1 Department of Microbiological Laboratory Technology, Key Laboratory of Prevention and Control of Emerging Infectious Diseases and Biological Safety in Universities of Shandong, Department of Vector Control, School of Public Health, Cheeloo College Medicine, Shandong University, Jinan, Shandong 250012, China;
2 Department of Vector Biology and Control, National Key Laboratory of Intelligent Tracking and Forecasting for Infectious Diseases, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, WHO Collaborating Centre for Vector Surveillance and Management, Beijing 102206, China;
3 Xilin Gol League Center for Disease Control and Prevention, Xilinhot, Inner Mongolia 026099, China;
4 School of Public Health, Nanjing Medical University, Nanjing, Jiangsu 211166, China
Abstract: Objective To investigate the species and distribution of pathogens carried by Spermophilus dauricus in the eastern grassland of Inner Mongolia Autonomous Region, China, so as to provide a scientific reference for local control of rodent-borne diseases and pathogen surveillance. Methods S. dauricus rodents were captured from eight sites of Inner Mongolia Autonomous Region in May, July, and September 2021. The liver specimens of the captured rodents were examined using quantitative PCR (qPCR)/reverse transcription qPCR (RT-qPCR) for eight important pathogens, including Rickettsia mooseri, Anaplasma phagocytophilum, Orientia tsutsugamushi, Francisella tularensis, Bartonella, Leptospira interrogans, Dabie bandavirus, and Hantavirus. The Chi-square test was used to analyze the differences in the positive rate of pathogens S. dauricus among sampling sites, seasons, sexes and different ectoparasite (ticks, mites, fleas) infection status. Results A total of 181 S. dauricus were captured, with a capture rate of 1.44% and a ectoparasite infection rate of 77.35%. The detection rate of Bartonella was 39.23% (71/181), while the detection rates of the other seven pathogens ranged from 0 to 8.84%. The Bartonella detection rate differed significantly between seasons (χ2=26.795, P < 0.001), with the highest positive rate of 66.67% occurring in September, followed by 52.75% in July. There was a significant difference in the Bartonella detection rates of different sampling sites (χ2=18.697, P=0.005), which were 50.00%, 42.86%, and 24.62% for N1, N3, and N5 sites, respectively and 40.00%, 42.86%, and 72.73% for W2, W3, and W5 sites, respectively. There were no significant differences in the positive rate of Bartonella between sexes and between ectoparasite infection status (all P > 0.05). There were no significant differences in the infection rate of pathogens other than Bartonella in different months (seasons), sampling sites, sexes, and parasite infection status (all P > 0.05). The positive rate of co-infection with two or more pathogens was 8.84%. Conclusions S. dauricus carries a variety of pathogens, of which Bartonella is most noteworthy, and there is co-infection with multiple pathogens in S. dauricus. The detection rate of Bartonella decreases with increasing temperature from northern to southern sampling sites, and increases with increasing humidity from western to eastern sampling sites. Early autumn is the key season for S. dauricus control.
Key words: Spermophilus dauricus    Pathogen detection    Bartonella    Distribution    

黄鼠属(Spermophilus)分为6个亚属[1],分别为:CallospermophilusIctidomysOtospermophilusPoliocitellusSpermophilusXerospermophilus,但仅Spermophilus亚属[1-2]广泛分布于欧亚大陆。Spermophilus亚属在中国分布有6个种,达乌尔黄鼠(S. dauricus)是其中之一[1, 3],主要分布于包括内蒙古自治区(内蒙古)在内的中国北方、蒙古国和俄罗斯。达乌尔黄鼠是鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis,鼠疫菌)的重要宿主动物,在我国,达乌尔黄鼠鼠疫自然疫源地总体分为松辽平原区和察哈丘陵区[4]。此外,在中国北方的一系列啮齿动物病原体调查中,发现在不同地区以优势鼠种为主的多种啮齿动物均携带丰富的病原体[5],其中,达乌尔黄鼠可以携带巴尔通体(Bartonella)、埃立克体(Ehrlichia)和鼠疫菌等病原体[6-7],以及跳蚤等体表寄生虫[8-9]。内蒙古位于我国北部,与俄罗斯、蒙古国接壤,东部覆盖大量草原,是中国农畜产品的重要基地,而达乌尔黄鼠主要以农作物和牧草的根茎等为食,对草场破坏严重。因此,达乌尔黄鼠对人类健康和畜牧业经济均带来严重危害[10]

为掌握中国北方草原生境下达乌尔黄鼠重要病原体自然感染情况,本研究对内蒙古东部多个样地捕获的达乌尔黄鼠样本进行病原体检测,并对其在不同月份(季节)、样地、宿主性别和宿主体表寄生虫携带状态间的差异进行分析,为当地鼠源疾病防控提供支持。

1 材料与方法 1.1 样地设置

调查样地位于内蒙古7个县级行政区内,均为草原生境,属温带大陆性季风气候。由北向南(N1~N5)和由西向东(W1~W5)方向各设置5个样地。其中,N3和W3为两条调查样线的交叉点,为同一样地。见表 1

表 1 内蒙古自治区东部草原达乌尔黄鼠调查样地信息 Table 1 Information on sampling sites for Spermophilus dauricus in the eastern grassland of Inner Mongolia Autonomous Region
1.2 调查方法与动物捕获

分别于2021年5、7和9月在内蒙古对表 1所述样地进行3次现场调查(W1因新冠疫情未采样)。鼠夹法采用5 m夹线法,每个样地设置3条样线,样线间隔约为50 m。每条样线布放100个鼠夹(贵溪李氏鼠夹厂大号钢板鼠夹)。鼠笼法在每个样地选择较大洞群,鼠洞洞口布放50个鼠笼。鼠夹和鼠笼每次放置1天1夜,连续放置2 d。每日早、晚各检查1次鼠夹和鼠笼,记录捕鼠数。鼠夹和鼠笼的诱饵均为花生。捕获的死鼠放入鼠布袋防止寄生虫逃逸,活鼠将鼠笼一并放入鼠布袋,送回实验室麻醉后完成寄生虫收集、鼠体相关指标测量和解剖。所有样本均在当地疾病预防控制中心通过赫氏平板划线法判断为鼠疫菌阴性。

1.3 肝脏核酸提取和病原体检测 1.3.1 使用仪器

RZ-Gr96高通量研磨仪(北京国科融智生物技术有限公司)、TIANLONG NP968核酸提取仪(西安天隆科技有限公司)、ND-1000分光光度计(美国Thermo NanoDrop)、Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪(美国伯乐)、10~1 000 μl移液器。

1.3.2 核酸提取

取米粒大小黄鼠肝脏加入研磨管,加入200 µl磷酸盐缓冲液(PBS)。1 500 r/min研磨30 s暂停10 s,循环3次至匀浆状态后离心。取离心后上清液200 µl,使用病毒DNA/RNA提取试剂盒(4.0)(西安天隆科技有限公司)提取核酸用于病毒检测,QIAamp DNA纯化mini试剂盒(德国QIAGEN GmbH)提取核酸用于细菌检测。所有核酸测定浓度后于-80 ℃冰箱保存备用。

1.3.3 病原体检测

使用《全国病媒生物病原学监测方案(试行)》(中疾控传发〔2020〕13号)中实时荧光定量PCR(qPCR)或反转录qPCR(RT-qPCR)法检测鼠肝脏组织中8种病原体,即莫氏立克次体(Rickettsia mooseri)、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)、恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi)、土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis,土拉菌)、巴尔通体(Bartonella)、致病性钩端螺旋体(Leptospira interrogans,致病性钩体)、汉坦病毒(Hantavirus)和大别班达病毒[Dabie bandavirus,DBV,曾称发热伴血小板减少综合征病毒(Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus,SFTSV)、新布尼亚病毒(New Bunyavirus)]。引物和探针均使用《全国病媒生物病原学监测方案(试行)》中的引物和探针,由北京擎科生物科技股份有限公司合成。反应体系和反应条件参照文献[11]。

1.4 统计学分析

使用Excel 2019与SPSS 26.0软件进行数据整理和统计分析。使用频数或百分比方式描述计数型资料。使用χ2检验比较不同组间达乌尔黄鼠携带各种病原体阳性率差异,P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 达乌尔黄鼠捕获情况

共布放12 600夹(笼)次,捕获达乌尔黄鼠181只,总捕获率为1.44%(181/12 600)。其中携带有体表寄生虫(蜱、螨、蚤)的达乌尔黄鼠140只,总寄生虫携带率为77.35%(140/181)。5(春季)、7(夏季)和9月(秋季)捕鼠数分别为75、91和15只,捕获率分别为1.79%、2.17%和0.36%;寄生虫携带率分别为64.00%、84.62%和100%。由北向南的温度样线上,N1、N3、N4和N5样地的捕鼠数分别为4、63、2和65只,携带寄生虫鼠数分别为3、51(80.95%)、2和59(90.77%)只。由西向东的降水样线上,W2、W3(N3)和W5样地的捕获数分别为28、63和22只,寄生虫携带率分别为46.43%(13/28)、80.95%(51/63)和54.55%(12/22)(表 2)。N2和W4样地未捕获达乌尔黄鼠。

表 2 2021年内蒙古自治区东部草原达乌尔黄鼠及其体表寄生虫采获情况 Table 2 Information on Spermophilus dauricus and ectoparasites collected in the eastern grassland of Inner Mongolia Autonomous Region, 2021
2.2 达乌尔黄鼠病原体总体检测情况

对2021年内蒙古东部草原采集的181只达乌尔黄鼠肝脏样本进行8种鼠传病原体检测。结果显示,检出病原体中巴尔通体的阳性率最高,为39.23%(71/181),其次是土拉菌,阳性率为8.84%(16/181),嗜吞噬细胞无形体的阳性率最低,为0.55%(1/181),未检出汉坦病毒(表 3)。总病原体(感染≥1种病原体)阳性率为47.51%(86/181),复合病原体(同时感染≥2种病原体)阳性率为8.84%(16/181),其中同时携带巴尔通体和土拉菌的阳性率为3.87%(7/181),同时携带DBV和巴尔通体的阳性率为1.66%(3/181),同时携带巴尔通体和致病性钩体的阳性率为1.11%(2/181),同时携带DBV和致病性钩体的阳性率为0.55%(1/181),同时携带土拉菌和致病性钩体的阳性率为0.55%(1/181),同时携带莫氏立克次体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体和土拉菌的阳性率为0.55%(1/181),同时携带莫氏立克次体、嗜吞噬细胞无形体、恙虫病东方体、土拉菌、巴尔通体和致病性钩体的阳性率为0.55%(1/181)。

表 3 2021年内蒙古自治区达乌尔黄鼠病原体阳性率的时间分布 Table 3 Temporal distribution of pathogen detection rates of Spermophilus dauricus in Inner Mongolia Autonomous Region
2.3 不同时间达乌尔黄鼠病原体检测情况

5、7和9月达乌尔黄鼠的巴尔通体阳性率分别为17.33%、52.75%和66.67%,且不同月份间差异有统计学意义(χ2=26.795,P < 0.001),其中,5月与7和9月的差异均有统计学意义(χ2=22.184,P < 0.001;χ2=15.991,P < 0.001),而7和9月阳性率差异无统计学意义(χ2=1.007,P=0.361)。土拉菌的阳性率在5、7和9月分别为9.33%、7.69%和13.33%,致病性钩体为2.67%、6.59%和0,DBV为1.33%、6.59%和0,恙虫病东方体为1.33%、1.10%和0,莫氏立克次体为1.33%、1.10%和0,嗜吞噬细胞无形体为1.33%、0和0,汉坦病毒未检出。除巴尔通体之外,其他所有病原体阳性率在月份(季节)间的差异均无统计学意义。见表 34

表 4 内蒙古自治区达乌尔黄鼠不同病原体阳性率在各影响因素间的差异 Table 4 Differences in pathogen detection rates of Spermophilus dauricus between various factors in Inner Mongolia Autonomous Region
2.4 不同样地、性别和体表寄生虫感染对达乌尔黄鼠感染病原体的影响

巴尔通体阳性率在样地间的差异有统计学意义(χ2=18.697,P=0.005),在南北走向样线上,巴尔通体阳性率在N1、N3和N5样地分别为50.00%、42.86%和24.62%,呈现由北向南(N1到N5),感染率逐渐降低,其中N3和N5样地间感染率差异有统计学意义(χ2=4.772,P=0.029);在东西方向样线上,巴尔通体阳性率在W2、W3和W5样地分别为40.00%、42.86%和72.73%,呈现由西向东(W2到W5)感染率逐渐上升,其中W2和W3与W5间感染率差异均有统计学意义(χ2=5.071,P=0.024;χ2=5.820,P=0.016);巴尔通体阳性率在宿主性别间、宿主体表寄生虫携带状态(携带与不携带)间差异均无统计学意义。除巴尔通体外的其他病原体在不同月份、样地、性别和体表寄生虫携带状态间的阳性率差异均无统计学意义。见表 4~6

表 5 2021年内蒙古自治区达乌尔黄鼠病原体阳性率的空间分布 Table 5 Spatial distribution of pathogen detection rates of Spermophilus dauricus in Inner Mongolia Autonomous Region
表 6 内蒙古自治区达乌尔黄鼠巴尔通体阳性率在不同月份和样地间的比较 Table 6 Comparison of Bartonella detection rates of Spermophilus dauricus between different months and sampling sites in Inner Mongolia Autonomous Region
3 讨论

本次调查点全部位于内蒙古东部草原地区,共捕获达乌尔黄鼠181只。捕获的达乌尔黄鼠数量以7月(夏季)最多,5月(春季)次之,9月(秋季)最少,此现象体现出达乌尔黄鼠活动的显著季节效应,4月末达乌尔黄鼠冬眠结束开始活动,至夏季时数量达到峰值,而9月逐渐入蛰,数量减少[12]。不同样地的捕获差异可能是因为达乌尔黄鼠活动受气候影响,且对生境具有一定的选择偏好,较喜利于躲避的低矮灌木环境[13],一般来讲,栖息地植被状况会对啮齿动物的种群状况产生影响[14]

本次调查发现达乌尔黄鼠不同季节的巴尔通体阳性率为17.33%~66.67%,2013年在锡林郭勒盟的研究发现达乌尔黄鼠的巴尔通体阳性率最高,与本研究结果均体现了内蒙古地区达乌尔黄鼠巴尔通体的高感染率[15]。另一项内蒙古西部口岸地区的鼠类及其携带病原体调查发现巴尔通体的总阳性率最高(43.16%),嗜吞噬细胞无形体次之(17.98%)[16]。这可能表明巴尔通体在这些地区的多种啮齿动物携带的病原体中均占有重要地位,应作为重点监测的病原体。土拉菌的重要宿主包括小型啮齿动物,可通过蜱、蚊和蚤等媒介生物或通过直接接触受感染的动物或饮用受污染的水传播。在甘肃省不同自然景观的动物宿主和媒介寄生虫的研究中发现啮齿类宿主的土拉菌总感染率为3.93%[17],且不同地区景观间差异有统计学意义。而本研究中达乌尔黄鼠的土拉菌阳性率为8.84%,表明鼠类宿主中土拉菌感染风险在内蒙古东部地区比甘肃省更高,但在内蒙古各样地间未观察到显著差异,可能原因为本次调查均为草原生境,而甘肃省的研究地区包括陇西、陇东、陇南、甘南、祁连山和河西走廊地区,自然景观差异巨大[17]。近年来的调查中,我国多地啮齿动物致病性钩体总体感染率为4.80%~9.50%[17-19]。本研究发现达乌尔黄鼠的致病性钩体阳性率为4.42%,略低于其他研究,本次调查点均位于草原牧场之上,人口密度显著低于城市,但需对重点人群(农牧业工作者)和牲畜群进行卫生健康管理。恙虫病东方体感染人类可引起恙虫病,有多项研究调查了恙虫病东方体的宿主[20-21],其经恙螨幼虫叮咬传播[17]。本次调查发现恙虫病东方体在达乌尔黄鼠中的阳性率为1.10%,检出于N3和N5两地,提示感染较为局限。汉坦病毒是布尼亚病毒科的一种单链RNA病毒,可经啮齿动物传播,引起汉坦病毒肺综合征和肾综合征出血热[22-23],虽然本次调查并未检测出汉坦病毒,但2009年8月满洲里口岸地区捕获的达乌尔黄鼠中检测出汉坦病毒抗体阳性[24],仍提示内蒙古部分地区的达乌尔黄鼠中可能存在着汉坦病毒。

达乌尔黄鼠栖息范围基本稳定,春季交配后即定居,并不轻易迁移[10]。有研究表明单只鼠可同时感染多种病原体[25],而本次调查也发现达乌尔黄鼠存在多种病原体复合感染(≥2种病原体),阳性率为8.84%(16/181)。本次达乌尔黄鼠检出的病原体中,除巴尔通体外,其他病原体阳性率在样地间的差异均无统计学意义,其可能原因为阳性率较低。2015年一项内蒙古乌拉特口岸地区的鼠类携带病原体调查显示,鼠类感染巴尔通体在4月的感染率高于5和6月,气温升高而鼠类巴尔通体感染率逐渐降低[26]。本研究检测到巴尔通体阳性率5、7和9月的病原体阳性率分别为17.33%、52.75%和66.67%,在捕获数量较多的5和7月,气温升高而巴尔通体感染率逐渐上升,与上述研究结果相反。推测可能的原因在于样本量和不同地区优势鼠种不同,上述调查的优势鼠种五趾跳鼠(Allactaga sibirica)属夜行性动物,而达乌尔黄鼠为日行性[27]。多项研究表明湿度、降水和气温等环境因素对媒介生物传染病的发生具有重要意义[28-29]。本研究中由北向南(N1-N3-N5)各样地的气温逐渐升高,巴尔通体阳性率逐渐降低,由西向东(W2-W3-W5)生境由半荒漠草原向草原过渡,各样地湿度逐渐增大,巴尔通体阳性率逐渐上升。在季节分布上,夏季达乌尔黄鼠病原体阳性率较高,应重点关注。

总之,本次调查发现内蒙古东部草原地区达乌尔黄鼠的病原谱较为丰富,监测方案所列8种病原体中,除汉坦病毒外,其他7种病原体均有检出,尤其以巴尔通体检出最多。提示了达乌尔黄鼠病原传播的高风险地区和关键时间段,将为当地鼠类控制和病原监测提供支持。

利益冲突  无

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