中国媒介生物学及控制杂志  2018, Vol. 29 Issue (1): 38-41

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尹小平, 宋峰林, 赵姗姗, 田延河, 巴特尔, 程天立, 张江国, 高玉峰
YIN Xiao-ping, SONG Feng-lin, ZHAO Shan-shan, TIAN Yan-he, BA Te-er, CHENG Tian-li, ZHANG Jiang-guo, GAO Yu-feng
中国-哈萨克斯坦边境阿拉山口地区小兽携带汉坦病毒调查
Hantavirus detected from small mammals in the China-Kazakhstan border
中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(1): 38-41
Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(1): 38-41
10.11853/j.issn.1003.8280.2018.01.010

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收稿日期: 2017-09-30
网络出版时间: 2017-12-12 11:34
中国-哈萨克斯坦边境阿拉山口地区小兽携带汉坦病毒调查
尹小平1, 宋峰林2, 赵姗姗1,3, 田延河1, 巴特尔1, 程天立1, 张江国1, 高玉峰2     
1 阿拉山口出入境检验检疫局, 新疆 阿拉山口 833418;
2 大连出入境检验检疫局, 辽宁 大连 833418;
3 石河子大学医学院, 新疆 石河子 832000
摘要: 目的 了解中国-哈萨克斯坦(中哈)边境阿拉山口口岸地区捕获小兽携带汉坦病毒(HV)情况,为该地区对HV感染流行的防控提供依据。方法 2016年1-11月采用夹捕法和弓形夹法在中哈边境铁路沿线区域捕获小兽,随机选取95份小兽肺组织提取RNA并反转录为cDNA。采用HV特异性引物进行PCR检测,阳性产物进行测序、分析并利用MEGA 6.0软件构建分子遗传进化树。结果 95份小兽样本经PCR检测及测序发现阳性样本24份(其中大沙鼠11份,红尾沙鼠、子午沙鼠和柽柳沙鼠各4份,灰仓鼠1份),阳性率为25.26%。经DNAman比对分析发现5个不同HV基因型,同源性为98.41%;BLAST序列分析均与GenBank数据库中已登录的汉城型汉坦病毒(SEOV)的同源性达98.09%~98.33%。遗传进化树显示,与汉城型DPRK08聚为一支。结论 中哈边境阿拉山口铁路沿线区域首次在大沙鼠、红尾沙鼠、子午沙鼠、柽柳沙鼠和灰仓鼠中检测出SEOV,证实该地区有5种鼠类携带感染HV。
关键词: 小兽     汉坦病毒     聚合酶链式反应     阿拉山口口岸     中国-哈萨克斯坦边境    
Hantavirus detected from small mammals in the China-Kazakhstan border
YIN Xiao-ping1, SONG Feng-lin2, ZHAO Shan-shan1,3, TIAN Yan-he1, BA Te-er1, CHENG Tian-li1, ZHANG Jiang-guo1, GAO Yu-feng2     
1 Alashankou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Alashankou 833418, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China;
2 Dalian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
3 College of Medicine, Shihezi University
Supported by the General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China Scientific Research Subject (No. 2016IK264)
Corresponding author: GAO Yu-feng, Email:GAOYUFENG102238@163.com
Abstract: Objective To determine the infection rate of hantavirus in rodents and provide basic data for the prevention and control of hemorrhagic fever with renal syndrome(HFRS) at China-Kazakhstan border railway extension line area. Methods Night trapping and arch clamp methods were applied to monitor population structure of rodents at China-Kazakhstan border railway extension line area, 95 mice's lung tissues were randomly selected to extract the RNA, and corresponding cDNA was synthesized by reverse transcription. All of 95 samples were detected by PCR targeting hantavirus. The amplified products were sequenced and analyzed. A phylogenetic tree was constructed using MEGA 6.0 software. Results Twenty-four (11 Rhombomys opimus, 4 Meriones libycus, 4 M. meridianus, 4 M. tamariscinus, 1 Cricetulus migratorius) samples were positive (24/95, 25.26%) for hantavirus. DNAman alignment analysis on 24 positive sequences, indicated that there are 6 different genotypes, and the homology was 98.41%. BLAST analysis showed that six sequences exhibited 98.09% to 98.33% similarity with the corresponding sequences of Seoul virus. The phylogenetic tree revealed that the Hantavirus agents were found in rat cluster with Seoul virus DPRK08. Conclusion Hantavirus infection was found in rodents at China-Kazakhstan border railway extension line area. The prevention and control of hantavirus in rodents should be strengthened to ensure port health safety and to prevent outbreak of the HFRS epidemic in the port area.
Key words: Small mammal     Hantavirus     Polymerase chain reaction     Alashankou pass     China-Kazakhstan border    

汉坦病毒(Hantavirus,HV)属于布尼亚病毒科(Bunyaviridae)汉坦病毒属(genus hantavirus),各型HV可引发自然疫源性人畜共患病,其主要宿主为啮齿动物,可长期携带该病毒,引起肾综合征出血热(HFRS)和汉坦病毒肺综合征(HPS),其中HFRS多发于欧亚大陆,HPS多发于美洲地区[1-3]。HV自1978年被发现并成功分离,其分布不断扩大,新型或新亚型病毒不断被发现。目前HV至少可分为40个血清型或基因型,至少22个型HV可引起人类疾病,其中7个型别引起HFRS,另外15个型别引起HPS。我国为世界上报告HFRS病例数最多的国家,广泛分布汉滩型汉坦病毒(HTNV)、汉城型汉坦病毒(SEOV)和混合型HV[4-5]。因该病毒的流行在地区、范围且强度上均不断扩大和增强,与其主要携带该病毒的鼠类新宿主也不断被发现。中国-哈萨克斯坦(中哈)边境线长约1 700 km,与哈萨克斯坦东部、巴尔喀什湖的东南部大沙鼠(Rhombomys opimus)鼠疫自然疫源地毗邻,是小兽的高发分布区,但对携带该病毒的小兽种类并不十分清楚。随着国际贸易的快速发展,小兽类可随飞机、轮船等交通工具在国际间扩散。为保障“一带一路”战略的实施与安全,了解该地区小兽自然携带HFRS疫情传播的流行情况,为预警监控提供依据。本研究利用特异性核酸检测方法,根据HV的M基因序列设计并合成特异性引物,对中哈边境地区捕获的小兽进行HV筛查,现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 标本采集

2016年1-11月在中哈边境线、铁路线两侧、口岸附近的城、郊、野外监测点,采用夹捕法和弓形夹法捕获小兽,以花生米为诱饵,晚放晨收,每只单独装袋送实验室用乙醚将动物麻醉,进行种类鉴定,采集其体表寄生物后无菌取肺脏进行核酸检测。

1.2 主要试剂

TRIzol Reagent购自Invitrogen公司;一步法RT-PCR试剂盒、DNA Polymerase、4×dNTP、DNA分子质量标准DL2000、DNA纯化试剂盒、IPTG、X-gal、pMD18-T Vector等试剂均购自宝生物工程(大连)有限公司;宿主菌大肠埃希菌(Escherichia coli)XL1-blue,由大连医学媒介实验室保存。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。

1.3 肺组织核酸的提取

在生物安全柜内,参照Invitrogen公司TRIzol说明书,对抽取的95份小兽样本提取总RNA,按一步法RT-PCR试剂盒说明书进行反转录PCR,转录cDNA,保存至-20 ℃,备用。

1.4 PCR检测

分别扩增HTNV和SEOV,反应总体积50 μl,包括DNA Polymerase(1 U/ μl)2 μl,10×PCR Buffer 5 μl,4×dNTP 5 μl,模板2 μl,正、反向引物(20 μmol/L)各2 μl,ddH2O补充至总体积为50 μl,引物及反应条件见表 1

表 1 PCR引物及反应条件 Table 1 The primer and PCR reaction conditions
1.5 目的基因克隆和测序分析

吸取10 μl扩增产物,加至1%琼脂糖凝胶电泳加样孔中,恒压120 V、30 min后将胶样置于凝胶成像系统中观察并拍照。切下目的片段并纯化,纯化产物克隆后进行核酸序列测定。将测序结果通过DNAman和BLAST分析,利用MEGA 6.0软件构建遗传进化树。

2 结果 2.1 小兽捕获情况

2016年1-11月,中哈边境阿拉山口地区布放有效夹7 820夹次,捕获小兽300只,捕获率为3.84%。包括大沙鼠110只、小家鼠(Mus musculus)69只、红尾沙鼠(M. erythrourus)57只、小林姬鼠(Apodemus sylvaticus)22只、灰仓鼠(Cricetulus migratorius)12只、柽柳沙鼠(M. tamariscinus)10只、子午沙鼠(M. meridianus)8只、褐家鼠(Rattus norvegicus)6只、鼩鼱(Sorex araneus)3只、西伯利亚五趾跳鼠(Allactaga sibirica)和虎鼬(Vormela peregusna)各1只。

2.2 核酸检测结果

随机抽取95份鼠肺样本检测HV,检出阳性24份,其中大沙鼠11份,红尾沙鼠、子午沙鼠和柽柳沙鼠中各4份,灰仓鼠1份,其他小兽均未检出。24份阳性样本均携带SEOV,阳性率为25.26%(24/95)(图 1)。

注:M. DNA Marker;1~6.待测样本PCR产物;7~100.待测样本;NC.阴性对照 图 1 HV PCR检测结果 Figure 1 The electropherogram results of HV
2.3 阳性鼠种分布情况

大沙鼠为中哈边境地区非冬眠昼间优势种,红尾沙鼠、柽柳沙鼠和子午沙鼠也是该地带非冬眠但主要为夜间活动的常见种,灰仓鼠为昼夜皆活动的遍布种,5种阳性鼠种均为2016年5-9月采自中哈边境线阿拉山口段铁路沿线区域。

2.4 遗传进化分析

对24份阳性核酸片段进行纯化、克隆及序列测定、DNAman比对分析发现,有5个不同的基因型,分别为大沙鼠(ALSK-Ra-76、89、90、100)及子午沙鼠(ALSK-Ra-76),其余19条序列完全相同,同源性为98.41%。Blast序列分析发现,有6条序列与GenBank数据库中来自朝鲜褐家鼠的SEOV(JX853576)同源性达98.09%~98.33%。基于HV部分M基因序列构建系统发生树分析,本次发现的SEOV与汉城型DPRK08聚为一支,且与中国北京、河北及吉林等省(直辖市)病毒株亲缘关系较近,而与乌鲁木市齐褐家鼠的SEOV(Urumuqi55 KT188829)亲缘关系较远,见图 2。根据宿主及序列的差异性将子午沙鼠(MF136079、MF136080)、大沙鼠(MF136081、MF136082、MF136083、MF136084、MF136085)、灰仓鼠(MF136086)、柽柳沙鼠(MF136087)和红尾沙鼠(MF136088)序列上传至GenBank。

注:●.大沙鼠;○.子午沙鼠;▲.红尾沙鼠;◇.灰仓鼠;◆.柽柳沙鼠 图 2 HV部分M片段遗传进化树 Figure 2 Phylogenetic tree constructed from part of M gene sequence HV
3 讨论 3.1 M片段遗传进化树分析

对SEOV部分M基因序列进行同源性和系统发生树分析发现,5种鼠的阳性基因与朝鲜地区的DPRK08亲缘关系较近,而与乌鲁木齐市Urumuqi55 KT188829亲缘关系较远,因哈萨克斯坦无该基因型病毒报道而无法进行比对,提示该地区发现的病毒可能随物流引入,或因宿主动物、本地地理位置及环境气候而导致变异,有待进一步研究。本次检测仅对M基因部分序列进行了比较,信息量不足,今后有必要对其他基因序列进行分析,从而确定新疆地区该病毒的来源和进化变异规律。

3.2 鼠类传染源分析

流行病学调查发现,HV广泛分布于人和动物,其无症状、繁殖不受影响,人类可以通过接触被感染宿主动物的排泄物等途径而感染,是以鼠类为主要传染源的法定乙类传染病,也是国境口岸重点防控的传染病。自然界中有170种哺乳动物携带HV,大多数为啮齿动物,根据宿主动物划分为4个类群,包括鼠亚科、田鼠亚科、棉鼠亚科和食虫目相关病毒[6-7]。追踪其传染源的监测结果,截至目前,黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、小林姬鼠、大林姬鼠(Ap. peninsulae)、黄喉姬鼠(Ap. flavicollis)、褐家鼠、黄胸鼠(R. tanezumi)、大白鼠(R.norvegicus)、棕背鼠平(Clethrionomys rufocanus)、红背鼠平(C. rutilus)、普通田鼠(Microtus arvalis)、东方田鼠(M. fortis)、北社鼠(Niviventer confucianus)、黑线仓鼠(C. barabensis)、小家鼠和鼩鼱等30余种动物可自然携带HV[8-10]。除啮齿动物外,部分家畜也可携带HV,如家猫、家兔、犬、猪等。在新疆地区已从褐家鼠、小家鼠和黑线姬鼠等啮齿动物中检出HV。2010年从乌鲁木齐市褐家鼠中检出SEOV[11]。本研究为首次在大沙鼠、红尾沙鼠、子午沙鼠、柽柳沙鼠和灰仓鼠中检出SEOV,并将其基因序列上传至GenBank。

3.3 HV的传播流行趋势

HFRS的流行地区分布于亚洲、欧洲、非洲和美洲的32个国家,疫源地分布于五大洲70多个国家,已成为世界公共卫生问题。我国为重疫区,占全球累积报告病例数的90%,除青海省外其他地区均有病例报告,每年发病数达数万至10余万例,疫区仍在不断扩大[12]。中哈边境地区的小兽种类较多,数量大、分布广,危害严重,其适应性强和繁殖迅速。目前,新疆维吾尔自治区及边境地区已知小兽10科34属75种。小兽与人类的经济密切相关,直接和间接地骚扰及威胁人类的生产、生活与安全。随着口岸贸易和铁路交通事业的发展,物流频繁和人群活动不断增加,可能会加速HV疫区在新疆地区的蔓延。因此,通过对小兽携带的HV进行系统地研究,对防控HFRS有重要意义。

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