中国媒介生物学及控制杂志  2018, Vol. 29 Issue (5): 442-444

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祁腾, 梁莹, 杨军, 罗隆泽, 李帆, 汪立茂, 李伟
QI Teng, LIANG Ying, YANG Jun, LUO Long-ze, LI Fan, WANG Li-mao, LI Wei
四川省新龙县鼠疫耶尔森菌差异区段分型研究
Study on different region genotyping for Yersinia pestis of Xinlong county in Sichuan province
中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(5): 442-444
Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(5): 442-444
10.11853/j.issn.1003.8280.2018.05.005

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收稿日期: 2018-06-12
网络出版时间: 2018-08-03 17:13
四川省新龙县鼠疫耶尔森菌差异区段分型研究
祁腾1, 梁莹2, 杨军3, 罗隆泽1, 李帆1, 汪立茂1, 李伟2     
1 四川省疾病预防控制中心微生物检验所, 成都 610041;
2 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所, 北京 102206;
3 甘孜藏族自治州疾病预防控制中心, 四川 康定 626000
摘要: 目的 对四川省新龙县分离的鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)开展差异区段(DFR)分型研究,为鼠疫研究提供科学依据。方法 选取新龙县和其他5个鼠疫县分离的鼠疫菌16株,按鼠疫菌DFR分型方法,使用23个DFR和pMT1的扩增引物,对被试菌株DNA进行PCR扩增,采用BioNumerics 6.6软件进行分型,确定新龙县鼠疫菌DFR基因型。结果 石渠县鼠疫菌菌株聚为第1类,为Genomovar14型;新龙县鼠疫菌DFR基因型与德格、巴塘、理塘、雅江县相同,聚为第2类,均为Genomovar05型。结论 新龙县分离到的鼠疫菌基因型为Genomovar05型,新龙县鼠疫自然疫源地属于青藏高原喜马拉雅旱獭鼠疫自然疫源地的一部分。
关键词: 鼠疫耶尔森菌     差异区段     新龙县    
Study on different region genotyping for Yersinia pestis of Xinlong county in Sichuan province
QI Teng1, LIANG Ying2, YANG Jun3, LUO Long-ze1, LI Fan1, WANG Li-mao1, LI Wei2     
1 Sichuan Center for Disease Control and Prevention, Chengdu 610041, Sichuan Province, China;
2 National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention;
3 Ganzi Center for Disease Control and Prevention
Supported by the Health and Family Planning Commission of Sichuan Province (No. 16PJ397)
Corresponding author: LIANG Ying, Email:1146446576@qq.com.
Abstract: Objective We studied the DFR (different region)-type data of Yersinia pestis in Xinlong county and provided a scientific basis for prevention and treatment of plague. Methods One strain of Y. pestis isolated from plague foci in Xinlong county compared with 16 strains of Y. pestis isolated from other plague foci in Ganzi Tibeian Autonomous Prefecture, and genotyped by primers of 23 DFRs and PMT1. To confirm the genotype of strains from Xinlong county, we analyzed the data by BioNumerics 6.6 software. Results The DFR-type of Y. pestis in Xinlong county was same as DFR-type of other counties, all belonging to Genomovar05 type, but different from DFR-type of Shiqu county strains. Conclusion Genotype of Y. pestis isolated from Xinlong county is Genomovar05 type, and Xinlong plague natural foci is the part of Marmota himalayana plague natural foci of Tibetan Plateau.
Key words: Yersinia pestis     Different region     Xinlong county    

四川省石渠县自1997年首次发现青海田鼠(Lasiopodomys fuscus)鼠疫疫源地以来,鼠疫防治工作人员在全省开展了鼠疫监测工作,已相继发现青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地和青藏高原喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)鼠疫自然疫源地,分布于6个县[1-3]。2015年在新龙县友谊乡检获的1只自毙旱獭中分离出1株鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis,鼠疫菌),确定该地为四川省新鼠疫疫源县。为调查鼠疫菌的差异区段(different region,DFR)基因型及新龙县鼠疫疫源地的性质,我们对该鼠疫菌进行了基因分型研究。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 试剂

超纯水;含有Buffer、dNTP、Taq DNA聚合酶的PCR扩增混合液〔Taq Mix(2×Easy Taq®TM PCR SuperMix+dye),北京全式金生物技术有限公司〕;TBE电泳缓冲液;琼脂糖;核酸染料;DNA Marker(100 bp Plus DNA Ladder Marker,北京全式金生物技术有限公司)。

1.1.2 仪器和耗材

PCR扩增仪、水平电泳仪、电泳槽、凝胶成像仪。10、100、200、1 000 μl移液器及其枪头、0.2 ml PCR反应管、1.5 ml EP管、离心机(可调14 000 r/min)。

1.2 菌株来源

选取来源于四川省鼠疫疫源地的16株鼠疫菌,包括新龙县1株,石渠、德格、巴塘、理塘和雅江县各3株,菌株涵盖了四川省所有鼠疫疫源县,菌株信息见表 1

表 1 四川省鼠疫疫源地鼠疫菌菌株信息 Table 1 Information of Yersinia pestis strains from enzootic plague foci in Sichuan
1.3 方法 1.3.1 鼠疫菌培养及核酸提取

将鼠疫菌接种于赫氏平板上,28 ℃培养24 h,按照Wizard Genomic DNA Purifcation Kit操作规程在中国CDC传染病预防控制所的P3实验室提取鼠疫菌核酸。

1.3.2 引物和PCR扩增方法

23个DFR和pMT1扩增引物[4]由北京睿博兴科生物技术有限公司合成,按照引物检测报告说明使用。PCR反应体系25 μl:超纯水9.5 μl,2×PCR Supermix 12.5 μl,正、反向引物各1 μl,模板1 μl。PCR扩增条件:预变性95 ℃ 3 min;变性94 ℃ 30 s,退火55 ℃ 30 s,延伸72 ℃ 1 min,共30个循环;再延伸72 ℃ 5 min。DFR18和DFR19的退火温度为56 ℃,其他条件不变,同时用鼠疫菌株EV76作为阳性对照。PCR扩增产物取5 μl并用Goldview染色后,经过1.5%琼脂糖凝胶电泳后,在凝胶成像仪下读取结果,出现相应条带者判为“0”,未出现条带者判为“1”。结果利用Excel 2007软件保存。

1.4 统计学分析

运用Excel 2007软件对数据进行整理,采用BioNumerics 6.6软件进行数据分析。

2 结果 2.1 鼠疫菌DFR分型结果

石渠县菌株DFR06、DFR11、DFR12、DFR13、DFR18、DFR19、DFR20和DFR23片段缺失,查询DFR基因库,菌株DFR分型为Genomovar14型;德格、巴塘、理塘、雅江和新龙县鼠疫菌菌株DFR01、DFR02、DFR13和DFR23片段缺失,查询DFR基因库[5-6],菌株DFR分型为Genomovar05型,见表 2

表 2 四川省鼠疫菌差异区段分型结果 Table 2 DFR-genotype results of Yersinia pestis strains from Sichuan
2.2 鼠疫菌株聚类结果

鼠疫菌分为2类,石渠县青海田鼠菌株聚为第1类,为Genomovar14型;新龙、德格、巴塘、理塘、雅江县属于第2类,为Genomovar05型,见图 1

图 1 四川省鼠疫菌差异区段聚类结果 Figure 1 DFR-genotype clustering results of Yersinia pestis strains from Sichuan
3 讨论

近年随着分子生物学技术的快速发展,利用分子生物学技术对鼠疫菌进行分型已成为研究鼠疫的重要方法之一,比较常见的方法有多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)、规律聚集的间隔短回文重复(CRISPR)、单核苷酸多态性(SNP)和DFR等[7-10]。DFR分析的指标是细菌基因组中存在或缺失的基因片段,这些基因片段在鼠疫菌进化过程中表现出或存在、或缺失的基因现象,这种存在和缺失反映鼠疫菌自然选择条件下适应性进化。但DFR分析也有局限性,从实验结果可以看出,DFR分型只能区别疫源地种类,很难解释鼠疫菌株的进化关系。2015年在新龙县友谊乡友谊大草原发现的鼠疫自然疫源地位于沙鲁里山脉的素龙山以西地区,海拔 > 4 000 m,地处新龙、巴塘和理塘3县交界处,从表 2可见,新龙县鼠疫菌DFR型别与巴塘、理塘、雅江和德格县相同,均为Genomovar05基因型,而与石渠县青海田鼠的鼠疫菌DFR型别(Genomovar14)有差异;且德格、巴塘、理塘、雅江和新龙县同属于青藏高原喜马拉雅旱獭鼠疫自然疫源地,生态型与DFR分型结果一致;新龙县与巴塘、理塘和雅江县的鼠疫疫源地分布较近,均分布在素龙山、扎噶山、海子山和格聂山连线区域,鼠疫疫源地同处318国道附近。近些年,四川省甘孜藏族自治州(甘孜州)旅游业发展较快,沿318国道线进出甘孜州的人员逐年增加,但人们对鼠疫防治知识较为欠缺,鼠疫严重威胁当地农牧民和外来游客的生命健康。因此,新龙、巴塘、理塘和雅江县应在鼠疫防治策略上形成联防联控机制,加大鼠疫宣传教育力度,严防人间鼠疫发生。

参考文献
[1]
祁腾, 杨孔, 汪立茂, 等. 石渠县2001-2013年鼠疫疫源地流行病学分析[J]. 中国人兽共患病学报, 2015, 31(5): 485-488. DOI:10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2015.05.020
[2]
刘振才, 海荣, 李福忠, 等. 青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地的发现与研究[J]. 中国地方病学杂志, 2001, 16(6): 321-327. DOI:10.3969/j.issn.1001-1889.2001.06.001
[3]
祁腾, 杨孔, 汪立茂. 德格县2007-2012年动物间鼠疫流行病学调查[J]. 中国公共卫生, 2014, 30(2): 178-181. DOI:10.11847/zgggws2014-30-02-16
[4]
Li YJ, Dai EH, Cui YJ, et al. Different region analysis for genotyping Yersinia pestis isolates from China[J]. PLoS One, 2008, 3(5): e2166. DOI:10.1371/journal.pone.0002166
[5]
杨晓燕, 魏柏青, 辛友全, 等. 青海高原鼠疫菌DFR分型及空间分布特征的研究[J]. 中国人兽共患病学报, 2014, 30(4): 387-389, 396. DOI:10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2014.04.009
[6]
杨晓燕, 魏柏青, 靳娟, 等. 中国鼠疫耶尔森菌差异区段分型及其地理分布特征[J]. 中华流行病学杂志, 2014, 35(8): 943-948. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2014.08.015
[7]
Zhou DS, Han YP, Song YJ, et al. DNA microarray analysis of genome dynamics in Yersinia pestis:insights into bacterial genome microevolution and niche adaptation[J]. J Bacteriol, 2004, 186(15): 5138-5146. DOI:10.1128/JB.186.15.5138-5146.2004
[8]
付秀萍, 俞东征, 海荣. 串联重复序列及其在鼠疫菌基因分型中的应用[J]. 中华流行病学杂志, 2004, 25(3): 269-272. DOI:10.3760/j.issn:0254-6450.2004.03.022
[9]
张蓉. 鼠疫菌MLVA分型技术及其应用[J]. 中华地方病学杂志, 2013, 32(2): 234-236. DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-4255.2013.02.032
[10]
杨瑞馥. 基因分析技术在鼠疫耶尔森菌中的应用[J]. 中华预防医学杂志, 2015, 49(1): 1-2. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2015.01.001