中国媒介生物学及控制杂志  2015, Vol. 26 Issue (3): 238-241

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杨军, 鞠文东, 焦丹, 徐宁, 梁慧杰, 程成, 王晓杰, 付维明, 王艳梅, 耿聪
YANG Jun, JU Wen-dong, JIAO Dan, XU Ning, LIANG Hui-jie, CHENG Cheng, WANG Xiao-jie, FU Wei-ming, WANG Yan-mei, GENG Cong
黑龙江省逊克县火山熔岩地区啮齿动物携带病原体调查
Investigation on rodent-borne pathogens in volcano lava areas of Xunke county, Heilongjiang, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(3): 238-241
Chin J Vector Biol & Control, 2015, 26(3): 238-241
10.11853/j.issn.1003.4692.2015.03.005

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收稿日期:2015-02-27
黑龙江省逊克县火山熔岩地区啮齿动物携带病原体调查
杨军1, 鞠文东2, 焦丹3, 徐宁2, 梁慧杰4, 程成2, 王晓杰5, 付维明2, 王艳梅2, 耿聪2    
1. 逊克出入境检验检疫局, 黑龙江逊克164400;
2. 黑龙江省国际旅行卫生保健中心;
3. 黑河出入境检验检疫局;
4. 萝北出入境检验检疫局;
5. 黑龙江省皮肤病防治研究所
摘要目的 调查黑龙江省逊克县火山熔岩地区啮齿动物携带病原体状况。方法 2014年4-9月,采集啮齿动物样本107只,解剖取脏器肺、肾、肝、肾和膀胱样本,采用PCR方法分别扩增10种鼠传病原体的特异性核酸片段,通过基因测序进一步鉴定。结果 在107份鼠肺中共检出汉城型汉坦病毒RNA核酸阳性样本5份,感染率为4.67%;107份鼠肾中共检出钩端螺旋体DNA核酸阳性样本6份,感染率为5.61%;107份鼠脾中共检出巴尔通体DNA核酸阳性样本7份,感染率为6.54%,嗜吞噬细胞无形体4份,感染率为3.74%;107份鼠肝、鼠脾中鼠疫菌、巴贝西原虫、斑点热群立克次体、恙虫病立克次体、莫氏立克次体的DNA核酸检测结果均为阴性;107份鼠膀胱中伯氏疏螺旋体的DNA核酸检测结果为阴性;在鼠体内还存在复合感染情况,感染率为2.80%。结论 黑龙江省逊克县火山熔岩地区啮齿动物中存在汉坦病毒、钩端螺旋体、巴尔通体和嗜吞噬细胞无形体的感染。
关键词啮齿动物     鼠传病原体     聚合酶链反应检测     黑龙江省逊克县     火山熔岩地区    
Investigation on rodent-borne pathogens in volcano lava areas of Xunke county, Heilongjiang, China
YANG Jun1, JU Wen-dong2, JIAO Dan3, XU Ning2, LIANG Hui-jie4, CHENG Cheng2, WANG Xiao-jie5, FU Wei-ming2, WANG Yan-mei2, GENG Cong2    
1 Xunke Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Xunke 164400, Heilongjiang Province, China;
2 Heilongjiang International Travel Healthcare Center;
3 Heihe Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
4 Luobei Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
5 Heilongjiang Institute of Dermatology Prevention
Abstract: Objective To investigate rodent-borne pathogens in volcano lava areas of Xunke county in Heilongjiang, China. Methods A total of 107 rodents were collected during April to September in 2014, and necropsy was conducted to acquire lung, kidney, liver, and kidney and bladder samples. All samples were amplified for the specific fragments of 10 rodent - borne pathogens by PCR, and further identified by gene sequencing. Results Five positive samples of SEO Hantavirus RNA were detected from 107 rodent's lung tissues, infection prevalence was 4.67%; 6 positive samples of leptospirosis DNA were detected from 107 rodent's kidney tissues, infection prevalence was 5.61%; 7 positive samples of Bartonella and 4 positive samples of Anaplasma phagocytophilum were detected from 107 rodent's spleen tissues, the prevalence of infection were 6.54% and 3.74% respectively; Detection of Yersinia pestis, Babesia, Spotted fever group rickettsia, Rickettsia tsutsugamushi, Rickettsia mooseri from rodent's liver and spleen tissues and Borrelia burgdorferi from rodent's Bladder was all negative. Multiple infection was found in some rodents, the infection prevalence was 2.80%. Conclusion Hantavirus, Leptospirosis, Bartonella, Anaplasma phagocytophilum exist in rodent populations that dwell in the volcano lava areas of Xunke county, Heilongjiang, China.
Key words: Rodents     Rodent-borne pathogen     Polymerase chain reaction measuring     Heilongjiang Xunke county     Lava areas    

红星火山岩地质公园部分位于黑龙江省逊克县东南部红星湿地国家级自然保护区境内,占地1685 km2,位于128°29′51″E,48°50′37″N,海拔460 m。2008年9月经国家国土资源部地质专家实地踏察认定该公园内地质地貌属世界奇观,同年10月被批准为省级地质公园[1]

鼠类作为重要的医学动物,种类繁多,它通常指分属于啮齿目(Rodentia)和兔形目(Lagomorpha)的啮齿类,全世界鼠类有35科389属,约有2800余种,我国约有150种[2, 3]。目前已知鼠类传给人类的疾病有57种,其中病毒性疾病有31种、细菌性疾病14种、立克次体病5种、寄生虫病7种[4]。鼠传疾病的传播途径主要分为直接传播和间接传播。直接传播途径是通过鼠咬伤(罕见)或其他伤口直接接触鼠的粪便、尿、鼻腔或口腔分泌物,食入被鼠粪便、尿等污染的食物、水以及吸入鼠粪便、尿等污染物所形成的气溶胶而传播;而间接途径则是通过蜱、蚤、螨等媒介传播[2]

红星火山岩地质公园具有古老的火山岩,并密布厚厚的苔藓,各类古生植物在岩石中间生长繁茂,大片的火山熔岩、石海以及周边多样的生态系统形成天然的奇特景观,为各类生物提供了良好的生存环境,具有生物多样性特点[1]。但该地区的啮齿动物构成及其携带病原研究在国内也未见报道。我们于2014年4-9月,分2次对逊克县火山熔岩地区开展了10种鼠传病原体的调查,包括汉坦病毒(Hantavirus,HV)、巴尔通体(Bartonella)、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)、巴贝西原虫(Babesia)、斑点热群立克次体(Spotted fever group rickettsia,SFGR)、伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)、莫氏立克次体(Rickettsia mooseri)、钩端螺旋体(Leptospirosis)、恙虫病立克次体(Rickettsia tsutsugamushi)、鼠疫菌(Yersinia pestis)。 1 材料与方法 1.1 鼠类样本采集

2014 年4-9月,在红星火山岩地质公园(位于逊克县所辖东南部山区的克林乡大平台村)境内针阔混交林火山熔岩地区以夹夜法(晚放晨收)和鼠笼法捕鼠。记录捕捉日期、生境及其生物学特征。 1.2 鼠样本采集及研磨

在无菌条件下采集鼠肺、脾、肝、肾、膀胱样本。将各样本放于2 ml无菌离心管中,编号标记后保存于-70 ℃低温冰箱。研磨时将离心管置于冰上,向管内加入无菌不锈钢珠和400 μl 无菌磷酸盐缓冲液(PBS),用组织研磨器研磨0.5~1 min(时间不宜过长),使组织匀浆。将鼠肺样本的匀浆液4 ℃,8000×g离心1 min,取上清液200 μl分装至1.5 ml离心管中用于核酸(RNA)提取。直接取鼠脾、肾、膀胱匀浆液200 μl于1.5 ml离心管中用于核酸(DNA)提取。 1.3 RNA/DNA提取及cDNA合成

用于细菌检测的样本采用细菌基因组DNA提取试剂盒(天根试剂公司生产)提取DNA;用于汉坦病毒检测的样本采用病毒RNA提取试剂盒(天根试剂公司生产)提取病毒RNA,以病毒RNA为模板,利用PrimeScript RT Reagent Kit(TaKaRa)进行反转录合成cDNA,参照试剂盒说明书进行操作。 1.4 PCR扩增及测序

以DNA为模板,利用特异性引物进行PCR扩增,引物见表 1,PCR产物进行回收与纯化,送至吉林库美生物公司测序。所测序列与NCBI网站序列进行同源性比较,以确定所测菌液的种型。

表 1 实验所用引物信息 Table 1 Primers for PCR used in the study
2 结 果 2.1 鼠类监测

本次调查共捕获啮齿动物107只,有2目4科4属4种,其中东北鼠兔(Ochotona hyperborea)68只,占捕获总数的63.55%,为优势种群;红背鼠平(Clethrionomys rutilus)33只,占30.84%;大林姬鼠(Apodemus peninsulae)4只,花鼠(Eutamias sibiricus)2只(表 2)。

表 2 啮齿动物携带病原体的检测结果 Table 2 The detection of rodent⁃borne pathogens
2.2 汉坦病毒检测

在107份鼠肺组织样本中检出HV核酸阳性5份,总带病毒率为4.67%。全部为汉城型(SEO)核酸阳性(图 1a)。其中红背鼠平2只,东北鼠兔3只,带病毒率分别为6.06%和4.41%,说明在逊克火山岩地区红背鼠平和东北鼠兔为SEO HV的主要宿主。经测序鉴定比对,这5份阳性样本与从中国褐家鼠(Rattus norvegicus)中检测到的SEO型核酸序列HBQ43株(KM233657)同源性最高,为98.65%~99.17%。

图 1 不同病原体核酸检测结果 Figure 1 The detection of nucleic acid of different pathogen
2.3 钩端螺旋体检测

从107份鼠肾组织中检测出钩端螺旋体阳性6份(图 1b),总感染率为5.61%,其中红背鼠平2只,东北鼠兔4只,感染率分别为6.06%和5.88%,经测序鉴定比对,这6份阳性样本属于钩端螺旋体基因型,与核酸序列Sari株(U90865)的同源性最高,为99.79%~100%。 2.4 巴尔通体检测

从107份鼠脾组织中检测出巴尔通体核酸阳性7份(图 1c),感染率为6.54%,其中红背鼠平3只,东北鼠兔4只,感染率分别为9.09%和5.88%,经测序鉴定比对后证实为巴尔通体属(Bartonella)微生物,与从中国黑瞎子岛鼠中检测到的巴尔通体核酸序列Bartonella sp. MF74HXZ株(KJ175067)的同源性最高,为98.61%~100%。 2.5 嗜吞噬细胞无形体检测

从107份鼠脾组织中检测出嗜吞噬细胞无形体核酸阳性4份(图 1d),感染率为3.74%,其中红背鼠平1只,东北鼠兔3只,感染率分别为3.03%和4.41%,经测序鉴定比对后均证实为嗜吞噬细胞无形体,其中分离自红背鼠平的序列与从河北地区山羊体内检测到的嗜吞噬细胞无形体核酸序列HB-SZ-HGA-S02株(HQ171975)同源性为97.67%。3份分离自东北鼠兔的序列与从日本北海道全沟硬蜱(Ixodes persulcatus)中检测到的嗜吞噬细胞无形体Ip56株(JQ622149)同源性可达100%。 2.6 其他病原体检测情况

在107份鼠肝、鼠脾中,鼠疫菌、巴贝西原虫、斑点热群立克次体、恙虫病立克次体、莫氏立克次体的DNA检测均为阴性;在107份鼠膀胱中,伯氏疏螺旋体的DNA检测为阴性。 3 讨 论

2004年杨军等[12]对逊克口岸鼠类进行了本底调查,结果有啮齿动物3科8属9种,黑线姬鼠(Apodemus agrarius)为优势种,其次是黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)及大林姬鼠(Apodemus speciosus)。与逊克口岸生境不同,本次在逊克县境内的火山熔岩地区则是以东北鼠兔为优势种,其次是红背鼠平,可能与鼠兔的生活习性有关,该鼠兔多生活于地面植被矮小稀疏的地区,适宜其繁殖。

现已证实逊克县境内的火山熔岩地区啮齿动物可携带HV,值得注意的是本次分别在东北鼠兔及红背鼠平检测到的5份HV均为SEO型,由于HV的不同类型对宿主具有一定的选择性[13],一般认为褐家鼠为SEOV的主要宿主[14],但从近几年研究者对黑龙江省鼠类携带HV发现,SEO型HV并不仅限于褐家鼠[15],从检测结果可以看出,东北鼠兔及红背鼠平为该地区SEO型HV的主要宿主,说明东北鼠兔及红背鼠平同样可以感染SEO型HV。

本次调查还从东北鼠兔及红背鼠平中检测到钩端螺旋体、巴尔通体、嗜吞噬细胞无形体的DNA。黑线姬鼠作为黑龙江省野生鼠种中分布最广泛的鼠种,被认为是钩端螺旋体及巴尔通体的重要宿主动物和传染源[16],2009年有研究者在逊克县黑线姬鼠样本中检测到钩端螺旋体血清阳性[17, 18],但同时也有研究者发现黑龙江省黑瞎子岛的红背鼠平对钩端螺旋体有较高感染率[19]。左双燕[20]在大仓鼠(Tscherskia triton)及棕背鼠平(Clethrionomys rufocanus)中检测到巴尔通体。在黑龙江省啮齿动物中仅有唐琨[21]在大仓鼠及花鼠中检测到嗜吞噬细胞无形体,但感染率较低。

通过检测结果的比对,发现在鼠体内存在复合感染的现象,感染率为2.80%(3/107),其中在1只东北鼠兔体内同时检测到嗜吞噬细胞无形体及钩端螺旋体;在1只红背鼠平体内同时检测到巴尔通体及钩端螺旋体;在1只东北鼠兔体内同时检测到巴尔通体、钩端螺旋体和HV,证实存在三重复合感染。

由于逊克县火山熔岩地区地形的特殊性,导致了啮齿动物构成有别于其他地区,这也进一步形成了啮齿动物携带病原体的不同,从检测数据上可以看出,4种病原体在东北鼠兔及红背鼠平中的感染率并不低,并且存在双重甚至三重复合感染的情况,提示这4种病原体对该地区鼠类感染有着特殊性,此前未见从黑龙江省东北鼠兔中检测到这4种病原体的报道。

综上所述,逊克县火山熔岩地区啮齿动物可携带多种病原体,分析原因,其一是地理环境有别于其他地区,导致啮齿动物构成的独特性;其二,检测到的这4种病原体中,其中钩端螺旋体、巴尔通体、嗜吞噬细胞无形体既属于鼠传病原体同时也是典型的蜱传病原体,但是此次调查未对该地区蜱类构成及蜱传疾病进行检测分析,今后有必要开展相关病原体的宿主媒介及其与疾病关系的研究。

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