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文章信息
- 鞠文东, 杨芳, 焦丹, 王艳梅, 程成, 徐宁, 韩茜宇, 耿聪, 赵德顺, 孙毅
- JU Wen-dong, YANG Fang, JIAO Dan, WANG Yan-mei, CHENG Cheng, XU Ning, HAN Xi-yu, GENG Cong, ZHAO De-shun, SUN Yi
- 黑龙江省牡丹江口岸地区鼠类感染巴尔通体基因多态性调查
- Investigation of Bartonella infection in rodents at Mudanjiang airport in Heilongjiang province, China
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(3): 251-254
- Chin J Vector Biol & Control, 2017, 28(3): 251-254
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2017.03.014
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文章历史
- 收稿日期: 2016-12-29
- 网络出版时间: 2017-04-11 17:06
2 牡丹江出入境检验检疫局, 黑龙江 牡丹江 157000;
3 黑河出入境检验检疫局, 黑龙江 黑河 164300;
4 军事医学科学院微生物流行病研究所, 北京 100071
2 Mudanjiang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
3 Heihe Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
4 Institute of Microbiology and Epidemiology, Academy of Military Medical Sciences
巴尔通体属(Bartonella spp.)为新发的人畜共患病原体,普遍存在于各种脊椎动物中,可引起一系列临床症状[1]。巴尔通体呈世界性分布,超过33种已被认知,且主要以哺乳动物为感染宿主,包括至少22种已知的啮齿动物[2]。啮齿动物可表现为长达数月的隐性菌血症,且多种不同种的啮齿动物可感染不同种巴尔通体,并存在世界性变异,啮齿动物和巴尔通体间的关联非常重要[3]。
啮齿动物和人类感染巴尔通体同样存在威胁,且有越来越多因啮齿动物传播导致人类感染巴尔通体的报道[4]。目前,已知16种巴尔通体(B. bacilliformis、B. quintana、B. henselae、B. elizabethae、B. grahamii、B. vinsonii subsp. berkhoffii、B. koehlerae、B. alsatica、B. vinsonii subsp. arupensis、B. washoensis、B. rochalimae、B. tamiae、B. melophagia、B. mayotimonensisa、B. volans、B. clarridgeiae)可导致人类疾病[5]。巴尔通体所适应的啮齿动物物种可能与更多的人类疾病有关[6-7]。B. elizabethae为已知的可导致人类感染性心内膜炎与啮齿动物相关的巴尔通体,另有与啮齿动物相关的巴尔通体(如B. tribocorum、B. vinsonii subsp. arupensis和 B. washoensis)可引起人类的疲劳、肌肉和关节疼痛以及严重的并发症,如感染性心内膜炎和神经系统症状[6-7]。牡丹江口岸是黑龙江省对俄罗斯的重要空港口岸之一,为我国批准对外开放的国家一类口岸。通过对其开展鼠类携带巴尔通体情况的调查,为口岸鼠传疾病的防控和病原体的溯源工作提供参考。
1 材料与方法 1.1 样本采集2014年6月在黑龙江省牡丹江口岸草地及绿化带,利用夹夜法(晚放晨收)和鼠笼法捕获鼠类。将捕获的动物根据其外部形态特征进行鉴定和分类,并记录编号、采集时间、地点、生境、种类和性别等,装入已编号的鼠袋,带回备用。
1.2 样本处理及DNA提取采集鼠类脾样本于2 ml无菌离心管中,编号标记后,置于冰上,向离心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。将匀浆液于4 ℃,8 000×g离心1 min,弃上清液,沉淀物用于核酸提取。DNA提取采用细菌基因组DNA提取试剂盒〔由天根生化科技(北京)有限公司生产,试剂编号:DP302〕,具体步骤按说明书操作。
1.3 PCR检测PCR反应体系50 μl,模板DNA加5 μl,10 μmol/L引物1 μl,Premix Taq(TaKaRa)25 μl,加去离子水至50 μl,扩增枸橼酸合酶基因(gltA)的379 bp片段以证实是否为巴尔通体,反应引物按参考文献[8],上游引物为BhCS.781n:5′-GGG GAC CAG CTC ATG GTG G-3′,下游引物为BhCS.1137n:5′-AAT GCA AAA AGA ACA GTA AAC A-3′。反应条件:94 ℃预变性3 min,然后进行35个循环;94 ℃变性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,最后在72 ℃延伸7 min。取5 μl扩增产物,加入1 μl电泳载样液,1%琼脂糖凝胶电泳(4 V/cm)40 min,紫外灯下观察并拍照,出现目标条带的菌株为巴尔通体。
1.4 序列比对及分析将阳性PCR产物(约379 bp)送吉林省库美生物科技有限公司直接测序,将获得的序列应用Blast软件与GenBank中的序列进行比对。利用Mega 6.0软件的Alignment进行巴尔通体gltA基因片段同源性和进化分析。参考毒株序列均来源于GenBank。
2 结果 2.1 鼠类捕获情况共捕获鼠类33只,经鉴定隶属于3科4属4种,其中黑线姬鼠(Apodemus agrarius)23只(18雄,5雌),占捕获总数的69.70%,为优势种;其次为褐家鼠(Rattus norvegicus,6只,雄)、东方田鼠〔Microtus fortis,3只(2雄,1雌)〕和黑线仓鼠(Cricetulus barabensis,1只,雌),分别占捕获总数的18.18%、9.09%和3.03%。
2.2 样本检测结果共检测到阳性样本6份,阳性率为18.18%(6/33),其中5份分离自雄性黑线姬鼠,编号为MDJ03(GenBank ID:KX549995)、MDJ09(KX549996)、MDJ20(KX549997)、MDJ29(KX549999)和MDJ31(KX550000),占黑线姬鼠总数的21.74%(5/23);1份分离自雄性褐家鼠,编号为MDJ27(KX549998)。
2.3 测序及比对结果通过对阳性标本序列构建系统进化树,样本MDJ31及MDJ27与分离自俄罗斯远东地区的黑线姬鼠和棕背鼠平(Myodes rufocanus)的B. taylorii(AY584853.1、AY584852.1)相似性较高,同源性均>99.00%;样本MDJ20及MDJ29与分离自欧洲褐家鼠的B. phoceensis(AY515126.1、GU056197.1)相似性较高,同源性分别为97.60%和97.20%;样本MDJ09与全基因序列B. grahamii(AY584857.1)相似性较高,同源性可达99.50%;样本MDJ03与分离自斯洛文尼亚地中海地区黑线姬鼠未定种的Bartonella sp.(DQ155392.1)同源性最高,为99.10%,并与分离自格鲁吉亚的红尾沙鼠(Meriones libycus)的B. elizabethae(KT327032.1)处于一个分支,同源性为95.00%,见图 1。
3 讨论巴尔通体通常由吸血节肢动物传播,如蚤、虱子、白蛉、蝇和蜱等[9],其宿主动物较广泛,除猫、犬和牛等与人类关系密切的动物外,野生啮齿动物也是巴尔通体的重要自然宿主及最大的贮存宿主[10]。左双燕[11]对黑龙江省林区小兽巴尔通体感染情况调查发现,黑线姬鼠和棕背鼠平为东北林区巴尔通体的重要储存宿主,且姬鼠属带菌率较高,本调查与该结果相符。
巴尔通体可存在于多种啮齿动物[12]。本调查仅在黑线姬鼠和褐家鼠中检出,可能因这两种鼠为黑龙江省的优势种[13],为高接触人群及巴尔通体在国境间的传入传出带来了巨大威胁及隐患。黑线姬鼠的带菌率(21.74%)高于以往报道[11-12]。现已知黑线姬鼠可携带B. grahamii、B. taylorii、B. elizabethae和B. henselae等[11-12, 14-15]。本调查结果显示,黑线姬鼠同样可携带B. phoceensis。根据系统进化树分析,该地区黑线姬鼠可能携带多种基因型的巴尔通体,提示牡丹江口岸黑线姬鼠中可能存在巴尔通体多样性特征,应加强对黑线姬鼠的防控。
牡丹江口岸可能存在至少4种基因型的巴尔通体,包括B. grahamii、B. taylorii、B. phoceensis及未定种巴尔通体。其中B. grahamii为黑龙江地区鼠类巴尔通体的主要基因型[11],且为公认的可引起人类疾病的病原体,如引起视神经视网膜炎、视力急速下降、虹膜后粘连、玻璃体炎及视乳头炎等[16]。B. phoceensis在全国啮齿动物中检测的报道较少,仅在中国台湾地区有过报道[17],也是该基因型巴尔通体首次在黑龙江省鼠类中检出。值得关注的是未定种巴尔通体与人类致病性 B. elizabethae的遗传关系较近,提示应进一步研究该种巴尔通体是否存在感染人的风险。
2002年白瑛等[18]首次报道巴尔通体在云南省鼠群中流行,之后福建[19]、浙江[20]、海南[21]、青海[22]省及中国台湾[17]等地相继开展调查,证明巴尔通体在我国啮齿动物中普遍存在。此外,其他地区几乎无报道,也说明巴尔通体在全国范围内的基因型分布特征及流行特点等还不够明确。本调查虽证实了牡丹江口岸存在巴尔通体多样性,但调查的样本量较小,是否存在其他种巴尔通体还有待研究。且捕获鼠类存在明显雌雄差异,对于巴尔通体在鼠类中的感染情况是否存在性别差异还无法判定。应完善口岸地区乃至全国范围内巴尔通体的调查研究,对于防控巴尔通体在国境范围内的感染流行十分必要。
[1] | Breitschwerdt EB, Maggi RG, Chomel BB, et al. Bartonellosis:an emerging infectious disease of zoonotic importance to animals and human beings[J]. J Vet Emerg Crit Care, 2010, 20(1) : 8–30 .DOI:10.1111/vec.2010.20.issue-1. |
[2] | de Mendonça Favacho AR, Andrade MN, de Oliveira RC, et al. Zoonotic Bartonella species in wild rodents in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil[J]. Microbes Infect, 2015, 17(11/12) : 889–892 . |
[3] | Ricardo G, Boris K, Danny M, et al. Bartonella infection in rodents and their flea ectoparasites:an overview[J]. Vector Borne Zoonotic Dis, 2015, 15(1) : 27–39 .DOI:10.1089/vbz.2014.1606. |
[4] | Li DM, Liu QY, Yu DZ, et al. Phylogenetic analysis of Bartonella detected in rodent fleas in Yunnan, China[J]. J Wildl Dis, 2007, 43(4) : 609–617 .DOI:10.7589/0090-3558-43.4.609. |
[5] | Vieira-Damiani G, de Paiva Diniz PPV, Pitassi LHU, et al. Bartonella clarridgeiae bacteremia detected in an asymptomatic blood donor[J]. J Clin Microbiol, 2015, 53(1) : 352–356 .DOI:10.1128/JCM.00934-14. |
[6] | Kosoy M, Bai Y, Sheff K, et al. Identification of Bartonella infections in febrile human patients from Thailand and their potential animal reservoirs[J]. Am J Trop Med Hyg, 2010, 82(6) : 1140–1145 .DOI:10.4269/ajtmh.2010.09-0778. |
[7] | Chomel BB, Kasten RW, Williams C, et al. Bartonella endocarditis:a pathology shared by animal reservoirs and patients[J]. Ann N Y Acad Sci, 2009: 120–126 .DOI:10.1111/j.1749-6632.2009.04523.x. |
[8] | 孙继民, 鲁亮, 刘起勇, 等. 浙江省蜱中巴尔通体感染的分子流行病学调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2010, 21(3): 232–234. |
[9] | Tay ST, Mokhtar AS, Zain SNM, et al. Isolation and molecular identification of Bartonellae from wild rats(Rattus Species)in malaysia[J]. Am J Trop Med Hyg, 2014, 90(6) : 1039–1042 .DOI:10.4269/ajtmh.13-0273. |
[10] | 孙继民, 宋秀平, 傅桂明, 等. 浙江省鼠形动物巴尔通体的遗传进化分析[J]. 中国人兽共患病学报, 2010, 26(6): 532–534,545. |
[11] | 左双燕. 我国黑龙江林区鼠型动物巴尔通体感染调查与分离鉴定[D]. 长沙: 中南大学, 2012. |
[12] | 凌锋, 丁丰, 龚震宇, 等. 浙江省啮齿动物巴尔通体感染状况调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(1): 24–27. |
[13] | 任清明, 刘国平, 杨国平, 等. 黑龙江省中俄边境地区鼠类的调查研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2009, 20(3): 219–220. |
[14] | Ko S, Kang JG, Kim HC, et al. Prevalence, isolation and molecular characterization of Bartonella species in Republic of Korea[J]. Transbound Emerg Dis, 2016, 63(1) : 56–67 .DOI:10.1111/tbed.2016.63.issue-1. |
[15] | Hildebrand J, Paziewska-Harris A, Zaleśny G, et al. PCR characterization suggests that an unusual range of Bartonella species infect the striped field mouse(Apodemus agrarius)in central Europe[J]. Appl Environ Microbiol, 2013, 79(16) : 5082–5084 .DOI:10.1128/AEM.01013-13. |
[16] | Kerkhoff FT, Bergmans AMC, van Der Zee A, et al. Demonstration of Bartonella grahamii DNA in ocular fluids of a patient with neuroretinitis[J]. J Clin Microbiol, 1999, 37(12) : 4034–4038 . |
[17] | Hsieh JW, Tung KC, Chen WC, et al. Epidemiology of Bartonella infection in rodents and shrews in Taiwan[J]. Zoonoses Public Health, 2010, 57(6) : 439–446 .DOI:10.1111/jvb.2010.57.issue-6. |
[18] | 白瑛, KosoyMY, MaupinGO, 等. 首次证实巴尔通体在我国云南鼠群中流行[J]. 中国人兽共患病杂志, 2002, 18(3): 5–9. |
[19] | 叶曦, 姚美琳, 李国伟. 福建省鼠形动物巴尔通体感染的调查[J]. 中国人兽共患病学报, 2006, 22(8): 779–781. |
[20] | Liu QY, Sun JM, Lu L, et al. Detection of Bartonella species in small mammals from Zhejiang province, China[J]. J Wildl Dis, 2010, 46(1) : 179–185 .DOI:10.7589/0090-3558-46.1.179. |
[21] | 宋秀平, 刘起勇, 鲁亮, 等. 海南省小型兽类巴尔通体的分离培养和序列分析[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2010, 21(2): 131–133. |
[22] | Rao HX, Yu J, Guo P, et al. Bartonella species detected in the plateau pikas(Ochotona curzoiae)from Qinghai Plateau in China[J]. Biomed Environ Sci, 2015, 28(9) : 674–678 . |