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文章信息
- 王玲, 肖汉森, 何亚明, 赵婷, 李志峰, 黄为
- WANG Ling, XIAO Han-sen, HE Ya-ming, ZHAO Ting, LI Zhi-feng, HUANG Wei
- 2022-2023年三峡库区重庆段小兽携带鼠传病原体现况调查
- An investigation of rodent-borne pathogens in small mammals in the Chongqing section of the Three Gorges Reservoir area, China, 2022-2023
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2024, 35(6): 728-733
- Chin J Vector Biol & Control, 2024, 35(6): 728-733
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2024.06.019
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文章历史
- 收稿日期: 2024-01-05
2 重庆市高致病性病原微生物重点实验室, 重庆 400707
2 Chongqing Municipal Key Laboratory for High Pathogenic Microbes, Chongqing 400707, China
三峡库区指因三峡大坝蓄水175 m,水位升高而受淹没影响的有关行政区域。三峡库区重庆段包含重庆市主城市区和13个区县,占整个三峡库区面积的85.6%[1]。小型兽类(小兽)包含啮齿目、食虫目和兔形目等动物,是大量病原体的自然宿主,携带或储存病毒、细菌、立克次体、螺旋体和寄生虫等,在相关疾病传播链中扮演重要角色,小兽传播的疾病在世界范围内已报道超过60种[2]。三峡大坝水库蓄水形成后,生态环境发生了一定改变,水位从2008年起正常蓄水达到175 m,且三峡水库实行“冬储夏排”的运行模式,水位改变对于栖息在库区的小型兽类的生存空间造成影响。有研究表明地理环境及土地用途改变会引起生物多样性改变,人兽共患病病原体传播风险增高[3]。我国在2004年开展了中央补助地方公共卫生资金三峡库区鼠疫防治项目,对三峡库区小兽的种类构成、密度、鼠疫发病情况进行持续监测,但到目前为止,对于库区小兽携带的常见细菌病原及不同种类小兽间的带菌分布情况报道较少[4-5]。本研究采用实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,qPCR)方法检测小兽组织中鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis,鼠疫菌)、巴尔通体(Bartonella)、伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)、钩端螺旋体(Leptospira,钩体)、恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi)5种病原体核酸以及小兽血清中鼠疫菌、伯氏疏螺旋体、钩体的血清抗体水平,对5种病原体在库区内小兽体内的自然感染情况进行摸底,了解和掌握库区小兽携带病原体的本底资料,以对相关疾病的诊断、溯源、干预提供基础资料和科学指导。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 标本的采集于2022年3月-2023年5月在三峡库区重庆段的8个县(区)(涪陵区、丰都县、忠县、万州区、云阳县、开州区、奉节县和巫山县)的居住区、耕作地和城区内重点行业(指食品制售、餐饮、屠宰场、酿造厂、建筑工地等生境)3类生境采用夹(笼)夜法捕捉小兽,将捕获的小兽运抵当地疾病预防控制中心(疾控中心)相关实验室用乙醚麻醉,进行种类鉴定后采集肾、肝、脾和心脏血标本。上述脏器标本和心脏血分离获取血清标本后置于液氮罐中保存,运至重庆市疾控中心微生物实验室,-80 ℃保存待检。
1.1.2 仪器和试剂低温组织研磨均质仪(上海净信实业发展有限公司),SSNP-2000A全自动核酸提取仪(江苏硕世生物科技股份有限公司),CFX96实时荧光定量PCR仪(伯乐公司,美国),酶标仪(郑州安图生物工程股份有限公司),暗视野显微镜(奥林巴斯,日本),组织DNA核酸提取试剂盒(江苏硕世生物科技股份有限公司),荧光PCR法核酸检测试剂盒(深圳生科原生物有限公司),伯氏疏螺旋体IgG抗体检测试剂盒(ELISA法)[欧蒙医学诊断(中国)公司],钩体标准菌株15群(四川省疾控中心赠送)、鼠疫间接血凝试剂(兰州生物制品研究所)。
1.2 方法 1.2.1 脏器研磨剪取小兽组织标本约30 mg放入已加入2个
用组织DNA核酸提取试剂盒按核酸自动提取仪说明书提取DNA。参考《全国病媒生物病原学监测方案(试行)》(2020年)采用qPCR法检测鼠疫菌、巴尔通体、伯氏疏螺旋体、钩体、恙虫病东方体。其中选用肝、脾、肾混合标本进行5种病原体的检测。使用上述荧光PCR核酸检测试剂盒,按照25 μl体系进行配置,分别加入5 μl核酸提取液作为反应模板进行检测。反应条件为:50 ℃ 2 min;95 ℃ 3 min;95 ℃ 5 s,55 ℃ 30 s,40个循环;55 ℃采集荧光信号。上机反应结束后根据曲线及循环阈值(Ct值)判断结果。
1.2.3 血清抗体检测用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清伯氏疏螺旋体IgG抗体,具体操作及判定标准参考试剂盒说明书;用暗视野显微镜凝集试验检测血清钩体抗体,以在暗视野显微镜下出现50%及以上菌体凝集为标准鉴定分离株的血清群;用间接血凝试验(indirect hemagglutination assay,IHA)检测鼠疫F1抗体。
1.2.4 数据分析使用Excel 2016软件整理数据,使用SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。率的比较采用χ2检验,不符合χ2检验要求的采用Fisher确切概率法,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 小兽捕获情况及鼠种构成在三峡库区重庆段的8个县(区)和重庆市城区共捕获小兽361只,鉴定为10种:黄胸鼠(Rattus tanezumi)、褐家鼠(R. norvegicus)、小家鼠(Mus musculus)、黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、大足鼠(R. nitidus)、北社鼠(Niviventer confucianus)、小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)、黄毛鼠(R. losea)、四川短尾鼩(Anourosorex squamipes)和灰麝鼩(Crocidura attenuata)。黄胸鼠为优势鼠种,占捕获总数的53.46%(193只),其次为褐家鼠,占捕获总数的12.47%(45只),小家鼠和北社鼠均占捕获总数的10.25%(37只)。见表 1。
2.2 不同种类小兽病原体核酸检测结果检测的5种病原体中仅检出巴尔通体和钩体,小兽病原体总感染率为6.65%(24/361),其中巴尔通体感染率为4.71%(17/361),钩体感染率为2.50%(9/361),2只黄胸鼠存在复合感染,复合感染率为0.55%(2/361)。黄胸鼠总感染率为6.74%(13/193),存在巴尔通体和钩体感染,感染率分别为6.22%和1.55%,黄胸鼠不同病原体感染率差异有统计学意义(χ2=5.618,P=0.018);褐家鼠总感染率为15.56%(7/45),存在巴尔通体和钩体感染,感染率分别为6.67%和8.89%,差异无统计学意义(P=1.000);小家鼠和四川短尾鼩存在钩体感染,感染率分别为2.70%(1/37)、5.00%(1/20);北社鼠和小泡巨鼠存在巴尔通体感染,感染率分别为2.70%(1/37)、11.11%(1/9)。见表 2。
不同种类小兽同一病原体感染率不同,黄胸鼠、褐家鼠、北社鼠、小泡巨鼠的巴尔通体感染率分别为6.22%、6.67%、2.70%和11.11%,不同种类小兽的巴尔通体感染率差异有统计学意义(χ2=201.161,P < 0.001);黄胸鼠、褐家鼠、小家鼠和四川短尾鼩的钩体感染率分别为1.55%、8.89%、2.70%和5.00%,不同种类小兽的钩体感染率差异有统计学意义(χ2=106.770,P < 0.001)。
2.3 不同生境小兽病原体感染情况本次调查的3种生境中,居住区、耕作地、重点行业小兽病原体感染率分别为7.21%(16/222)、3.30%(3/91)、10.42%(5/48),不同生境小兽病原体感染率差异无统计学意义(P=0.236)。巴尔通体感染在3种生境中均存在,在居住区、耕作地和重点行业的感染率分别为5.86%(13/222)、2.20%(2/91)、4.17%(2/48),不同生境巴尔通体感染率差异无统计学意义(χ2=1.961,P=0.375);钩体感染在3种生境中均存在,在居住区、耕作地和重点行业的感染率分别为2.25%(5/222)、1.10%(1/91)、6.25%(3/48),不同生境钩体感染率差异无统计学意义(χ2=3.568,P=0.168)。居住区中,小兽巴尔通体感染率(5.86%)高于钩体感染率(2.25%),感染率差异无统计学意义(P=0.090);耕作地中小兽巴尔通体感染率(2.20%)高于钩体感染率(1.10%),感染率差异无统计学意义(P=0.557);重点行业中,小兽钩体感染率(6.25%)高于巴尔通体感染率(4.17%),感染率差异无统计学意义(P=1.000)。见表 3。
2.4 不同地区小兽病原体感染情况本次调查的重庆市主城区和8个县(区)中,重庆市主城区、涪陵区、万州区、开州区、巫山县的小兽检出病原体阳性,感染率分别为10.42%(5/48)、5.13%(2/39)、16.88%(13/77)、6.38%(3/47)、2.78%(1/36),感染率差异无统计学意义(P=0.122)。不同地区小兽感染病原体种类不同,主城区、万州区和开州区小兽均携带巴尔通体和钩体2种病原体,主城区和开州区2种病原体感染率差异均无统计学意义(P=1.000;P=0.617);万州区小兽2种病原体的感染率差异有统计学意义(χ2 =7.857,P =0.006);涪陵区和巫山县小兽仅携带钩体,感染率分别为5.13%、2.78%。见表 2。
2.5 血清抗体检测结果本次调查捕获的361只小兽,共采集合格小兽血清251份(重点行业采获的小兽未采集血清),2份小兽血清伯氏疏螺旋体IgG抗体(ELISA法)检测阳性,小兽感染率为0.80%(2/251);361只小兽肝、脾、肾组织qPCR检测伯氏疏螺旋体均为阴性。4份小兽血清钩体显微凝集试验阳性,小兽感染率为1.59%(4/251);qPCR检测小兽钩体感染率为2.50%(9/361),其中4只血清钩体显微凝集试验阳性的小兽肝、脾、肾组织qPCR检测钩体均为阳性;鼠疫F1抗体均为阴性。
3 讨论三峡库区重庆段位于长江上游下段,地理范围在北纬28°31′~31°44′,东经105°49′~110°12′,其动物地理区划属东洋界华中区西部山地高原亚区,具有南方家鼠鼠疫疫源地类似的地理条件[6]。就近年来的监测结果可以看出,三峡库区小兽鼠疫F1抗体均为阴性[7-8],亦未见鼠疫病例报道,但库区重庆段在成库后,小兽密度虽处于较低水平,但有上升趋势[4, 9];且三峡水利工程修建以及因库区蓄水造成人口大规模迁移重建,改变了当地的生态环境,挤压了小兽的生存空间,小兽的种群结构和生活习性可能发生改变,同时监测发现小兽携带有问号钩体、巴尔通体、汉坦病毒等[4-5],也有钩体病散发病例的报道[10],因此三峡库区需高度警惕鼠源性传染病暴发。
本次调查捕获小兽的优势种为黄胸鼠、褐家鼠,黄胸鼠构成比高达53.46%,这与三峡库区近年来开展的鼠疫宿主监测结果相符[7-9]。此次病原体qPCR检测结果显示存在巴尔通体和钩体感染,涉及的小兽种类有黄胸鼠、褐家鼠、小家鼠、北社鼠、四川短尾鼩、小泡巨鼠,且在调查各生境中均存在二者感染,2只居住区的黄胸鼠存在钩体和巴尔通体的复合感染。研究表明宿主、媒介及人类均存在病原体复合感染的情况,不同病原体间相互作用,影响疾病的传播发生及治疗预后[11-12]。黄胸鼠作为三峡库区重庆段的主要鼠种,数量众多,且此次调查发现复合感染黄胸鼠来源于居住区生境,表明该地居民存在多种病原体感染的风险。
大多数哺乳动物可作为钩体的宿主,钩体通过动物尿液排出成为传染源[13]。本次调查中钩体的感染率较低(2.50%,qPCR法;1.59%,血清学方法),但在各种生境中均存在感染,这与重庆市内的一些调查结果相符[4-5]。钩体通过人与被钩体污染的水或土壤接触而传播,三峡库区重庆段是钩体病的自然疫源地,各生境内小兽均存在有钩体感染,仍然存在感染人的潜在危险,尤其在暴雨洪水或田间作业时需要加强对风险人群的健康教育,做好防护和病原体的监测和钩体病的风险预警。由伯氏疏螺旋体感染引起的莱姆病是一种新发人兽共患病,据报道重庆市在1997年首次在北社鼠体内分离出西尼卡伯氏疏螺旋体(Borrelia sinica)[14];此后还从人、蜱和动物体内分离到B. afzelii、B. valaisiana-related 2种基因型伯氏疏螺旋体,在重庆市的武陵山脉地区存在伯氏疏螺旋体感染[15]。在本次调查中小兽标本qPCR检测伯氏疏螺旋体核酸均为阴性,但在血清伯氏疏螺旋体IgG抗体检测中发现2份小兽血清阳性,表明库区小兽可能存在伯氏疏螺旋体的既往感染。车天乐[15]构建的增强回归树(boosted regression tree,BRT)模型预测出重庆市伯氏疏螺旋体流行区域大于既往调查中伯氏疏螺旋体检出阳性的区域,提示需加强库区人群、宿主及媒介生物的伯氏疏螺旋体监测,构建莱姆病的监测预警机制,保障公众健康。
本次调查中,巴尔通体的感染涉及万州区、开州区和主城区,其中万州区的巴尔通体感染率为15.58%(12/77),远高于主城区和开州区,这与肖汉森等[4]对重庆市鼠传病原体监测的结果一致。巴尔通体的储存宿主广泛,啮齿动物为其最重要的储存宿主,巴尔通体感染可以引起人类猫抓病、战壕热、心内膜炎、关节炎、淋巴结病等,已被我国列为新发传染病之一[16]。库区存在巴尔通体感染、万州区小兽感染率较高且感染主要存在于人口密度相对较高的居住区,提示需要将关口前移,在加强病原体监测的同时重视相关区域的防鼠灭鼠工作。
综上,三峡库区重庆段小型兽类可自然感染钩体、巴尔通体及伯氏疏螺旋体,且存在小兽复合感染2种病原体,应将3种病原体作为库区鼠传病原体的重点监测对象。本次调查范围有限,小兽标本数量较少,今后需进一步扩大调查范围,增加监测点和监测小兽数量,细化检测病原体种类,以期获得更多的本底资料,构建三峡库区重庆段小型兽类携带人兽共患病原谱,了解其流行规律,为相关鼠源疾病的有效防控提供科学指导。
利益冲突 无
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