中国媒介生物学及控制杂志  2017, Vol. 28 Issue (5): 484-486

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石金峰, 耿聪, 张坤, 鞠文东, 王力翔, 王红霞, 李振江, 黄晓明, 程成
SHI Jin-feng, GENG Cong, ZHANG Kun, JU Wen-dong, WANG Li-xiang, WANG Hong-xia, LI Zhen-jiang, HUANG Xiao-ming, CHENG Cheng
黑龙江省同江口岸首次发现花鼠携带Bartonella washoensis的分子生物学证据
Molecular evidence of Bartonella washoensis carried by Tamias sibiricus in Heilongjiang Tongjiang port
中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(5): 484-486
Chin J Vector Biol & Control, 2017, 28(5): 484-486
10.11853/j.issn.1003.8280.2017.05.020

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收稿日期: 2017-06-23
网络出版时间: 2017-08-09 16:08
黑龙江省同江口岸首次发现花鼠携带Bartonella washoensis的分子生物学证据
石金峰1, 耿聪2, 张坤1, 鞠文东2, 王力翔1, 王红霞1, 李振江1, 黄晓明1, 程成2     
1 同江出入境检验检疫局, 黑龙江 同江 156401;
2 黑龙江国际旅行卫生保健中心, 哈尔滨 150001
摘要: 目的 探索黑龙江省同江口岸鼠类中可能携带Bartonella washoensis的分子生物学证据。方法 2016年6月,在黑龙江省同江口岸林缘地中,采用夹捕法和笼捕法捕获啮齿动物,采集啮齿动物脾样本,利用巴尔通体rpoB基因序列保守区引物,用PCR法检测巴尔通体,获得的阳性样本通过基因测序进一步分析。结果 在捕获的113只鼠中共获得69份阳性样本,获得的序列与GenBank中的序列进行比对,在花鼠脾脏中获得的巴尔通体rpoB基因片段(编号:TJ2016-107)与同样是分离自花鼠的B. washoensis SR22-1株和SR25-1株同源性最高,分别为99%和98%。提示黑龙江省同江口岸花鼠中可能携带B. washoensis结论 首次在花鼠脾脏中扩增出与B. washoensis同源性较高的rpoB基因片段,这也是黑龙江省可能存在B. washoensis的直接证据。
关键词: 黑龙江省同江口岸     花鼠     Bartonella washoensis    
Molecular evidence of Bartonella washoensis carried by Tamias sibiricus in Heilongjiang Tongjiang port
SHI Jin-feng1, GENG Cong2, ZHANG Kun1, JU Wen-dong2, WANG Li-xiang1, WANG Hong-xia1, LI Zhen-jiang1, HUANG Xiao-ming1, CHENG Cheng2     
1 Tongjiang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Tongjiang 156401, Heilongjiang Province, China;
2 Heilongjiang International Travel Healthcare Center
Supported by the General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China(AQSIQ)Scientific Research Subject(No. 2016K115) and Heilongjiang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau Scientific Research Subject(No. 2016HK001, 2015HK005)
Corresponding author: CHENG Cheng, E-mail:ate_0428@126.com
Abstract: Objective To explore the molecular biological evidence that rodents may carry Bartonella washoensis in Heilongjiang Tongjiang port. Methods Rodents were captured by night snaptrap and cagetrap method in June 2016. Spleen samples were aseptically collected to detect Bartonella by PCR of which primers were designed using the conserved region of the rpoB gene sequence of Bartonella spp. The positive samples obtained were further identified through gene sequencing. Results The results showed that 69 positive samples in all rodents, sequence alignment in GenBank showed that Bartonella rpoB gene fragment(No. TJ2016-107) obtained from Tamias sibiricus had high homology with SR22-1 and SR25-1 strain of B. washoensis, 99% and 98%. Conclusion It is the first time that the Bartonella rpoB gene positive fragments were amplified in the spleen of T. sibiricus, which is a high homology with B. washoensis. It is also the direct evidence that B. washoensis may exist in Heilongjiang.
Key words: Heilongjiang Tongjiang port     Tamias sibiricus     Bartonella washoensis    

巴尔通体(Bartonella spp.)是营养要求苛刻的革兰染色阴性多形性球杆菌[1],其属于一个相对较大的分类群,目前包含超过30种巴尔通体,并且这其中有超过一半巴尔通体与啮齿类动物有关[2],不仅如此,研究者发现至少15种巴尔通体可导致人类疾病[3]Bartonella washoensis为其中之一,可引起人类的心肌炎和脑膜炎[4-5]。同江口岸位于黑龙江省东北部的松花江与黑龙江汇流处右岸,与俄罗斯下列宁斯阔耶口岸仅一江之隔。2016年,本研究组在对同江口岸鼠类携带巴尔通体情况调查时,首次在花鼠脾脏中扩增出与B. washoensis同源性较高的RNA聚合酶β亚单位〔RNA polymerase beta subunit gene(rpoB),rpoB〕基因阳性片段,这也是黑龙江省可能存在B. washoensis的直接证据。

1 材料与方法 1.1 鼠类标本采集

2016年6月,在黑龙江省同江口岸林缘地中,以夹夜法(晚放晨收)和鼠笼法捕获鼠类,装入已编号鼠袋带回实验室,依据其外部形态特征进行鉴定、分类,无菌操作取脾脏,放置于2 ml无菌离心管中,置于-80 ℃备用,并记录所有鼠类样本的登记编号、采集时间、地点、生境、种类、雌雄等背景资料。

1.2 样本处理及提取

将采集的脾脏样本置于冰上,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4 ℃,8 000×g离心1 min,弃上清,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〔天根生化科技(北京)有限公司生产〕,具体步骤按照说明书进行操作。

1.3 PCR法

PCR反应体系50 μl,模板DNA加5 μl,10 μmol/L引物1 μl,Premix Taq DNA聚合酶(TaKaRa)25 μl,加去离子水至50 μl。利用巴尔通体rpoB基因序列引物对所有样本进行特性扩增,并利用gltA基因序列引物对阳性样本进行验证(表 1)。取5 μl扩增产物,加入1 μl电泳载样液,1.2%琼脂糖电泳(4 V/cm)40 min,紫外灯下观察并拍照,2种引物均出现目标条带的样本为巴尔通体。

表 1 实验所用引物序列信息
1.4 序列比对及分析

利用rpoB基因序列引物扩增的阳性PCR产物(333 bp)送吉林库美生物公司直接测序,获得序列应用BLAST与GenBank中的序列进行序列比对(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)。选用Mega 6.0软件[8]进行系统进化分析,用邻接法(neighbor-joining method,NJ)构建系统进化树。本研究采用的参考菌株序列均取自GenBank。

2 结果 2.1 啮齿动物捕获情况

本次调查共捕获鼠类113只,经鉴定隶属于3科4属5种,其中黑线姬鼠(Apodemus agrarius)85只,占捕鼠总数的75.22%,为优势鼠种,其次为大林姬鼠(Apodemus peninsulae)占15.93%(18/113),花鼠(Tamias sibiricus)占6.19%(7/113),大仓鼠(Tscherskia triton)占1.77 %(2/113),东方田鼠(Microtus fortis)占0.89%(1/113)。

2.2 测序及同源性比较

共检测到阳性样本69份,阳性率为61.06%(69/113)(图 1),其中黑线姬鼠阳性样本60份,阳性率为53.10%(60/113),占捕获黑线姬鼠总数的70.59%(60/85);大林姬鼠阳性样本8份,阳性率为7.08%(8/113),占捕获大林姬鼠总数的44.44%(8/18);在花鼠中检测到阳性样本1份,阳性率为0.88%(1/113)。

注:M. DL2000 Marker;N.阴性对照 图 1 黑龙江省同江口岸鼠类巴尔通体检测结果(rpoB基因)

通过应用GenBank中BLAST功能对所有序列进行比对发现,序列编号TJ2016-107均与分离自中国花鼠的B. washoensis(AB519122.1、AB520713.1)SR22-1株和SR25-1株同源性最高,分别为99%和98%。该阳性样本分离自1只雌性花鼠,将所测序列上传至GenBank,序列号KY072968,并对该阳性标本序列构建系统进化树,见图 2

图 2 基于巴尔通体rpoB基因片段构建的系统进化树
3 讨论

本研究以巴尔通体rpoB基因引物进行检测,rpoB基因是单拷贝基因,可排除单一生物内序列变化的影响,有助于区分种内生物[9],通过对获得的阳性产物测序,分析比对并进化分析,从而确定所分离的巴尔通体种类。本研究首次在黑龙江省同江口岸花鼠脾脏中扩增出与B. washoensis同源性较高的rpoB基因阳性片段,这也证实了黑龙江省可能存在该种巴尔通体,此次研究为B. washoensis的进一步确认提供了有力的分子生物学证据。

1995年,B. washoensis首次分离于美国内华达州1例心脏病患者,同时,研究者在同一地区加利福尼亚黄鼠中分离到与该患者相同的B. washoensis,并且发现该种松鼠感染率高达17%以上[4]。不仅如此,2003年,该种巴尔通体又在美国科罗拉多州1只黑尾草原犬心脏血液中检出[10],说明B. washoensis属于人兽共患病原体,并可能感染多种哺乳动物[11]

松鼠科鼠种被认为是B. washoensis天然宿主库,现已知在多种鼠种中检出该巴尔通体,包括加利福尼亚州黄鼠(北美)、瑞士黄鼠(北美)、哥伦比亚黄鼠(北美)、达乌尔黄鼠(中国)、花鼠(中国)、红松鼠(北美)、美洲飞鼠(北美)、松鼠(中国)[12]等,均属于松鼠科,Inoue等[12]利用多基因分析发现,B. washoensis可能与松鼠科鼠种存在特异性宿主的关系,与地理因素无关。在中国,关于B. washoensis的报道较少,2015年,宋秀平等[13]在对内蒙古自治区小型兽类巴尔通体感染情况调查时,在达乌尔黄鼠中检测到该种巴尔通体,同年Li等[14]在黑龙江省黑瞎子岛花鼠中也检测到该种巴尔通体,上述结果均与Inoue等[12]的研究结论相符。

巴尔通体除常见的rpoBgltA基因检测外,还包括16S rRNA、ftsZribCgroEL基因,为了更充分证实该地区巴尔通体与其他一些相关文献所记载B. washoensis的差别与联系,应对其他基因作相应的检测,并进行序列分析,以提供更多能充分证明黑龙江省同江口岸存在B. washoensis的证据。从实验结果发现,该地区鼠类携带巴尔通体阳性率较高,研究者希望通过对所有阳性样本进行多基因检测,以便及时发现更多可能存在的不同种类的巴尔通体,以丰富黑龙江口岸病原体库,对病原体的传入传出提供有效的防控。

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