中国媒介生物学及控制杂志  2018, Vol. 29 Issue (6): 567-570

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李博, 岳锡宏, 卢珊, 雒涛, 王信惠, 黎唯
LI Bo, YUE Xi-hong, LU Shan, LUO Tao, WANG Xin-hui, LI Wei
新疆乌苏市古尔图地区长尾黄鼠感染巴尔通体情况调查
Analysis on Bartonella infection status of Citellus undulatus in Wusu city Guertu township, Xinjiang
中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(6): 567-570
Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(6): 567-570
10.11853/j.issn.1003.8280.2018.06.005

文章历史

收稿日期: 2018-08-10
网络出版时间: 2018-10-16 08:34
新疆乌苏市古尔图地区长尾黄鼠感染巴尔通体情况调查
李博1, 岳锡宏1, 卢珊2, 雒涛1, 王信惠1, 黎唯1     
1 新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心鼠疫防治科, 乌鲁木齐 830002;
2 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所, 北京 102206
摘要: 目的 了解新疆维吾尔自治区(新疆)乌苏市古尔图地区长尾黄鼠的巴尔通体感染状况,为该地区鼠传疾病风险预警与防控措施制定提供科学依据。方法 2017年5-9月采用一日弓形夹法在查岗果勒、布兰布拉克、白石头等地捕获长尾黄鼠86只,无菌采集鼠体肾脏,试剂盒法提取全基因组DNA。应用实时荧光定量PCR法检测样本DNA巴尔通体特异性基因ssrA,计算感染率,分析样本的检测循环阈值(cp值)。结果 42只长尾黄鼠的巴尔通体实时荧光定量PCR检测为阳性,阳性率为48.84%;阳性样本cp值最低为27.49,最高为37.83,其中88.10%阳性样本的cp值在35.00~37.83之间,查岗果勒、布兰布拉克、白石头三地巴尔通体的阳性率分别为48.48%、60.87%和40.00%;布兰布拉克地区巴尔通体感染率、阳性动物染蚤率、蚤指数均高于查岗果勒和白石头地区;三地巴尔通体感染率与动物染蚤率差异无统计学意义(P>0.05)。结论 新疆乌苏市古尔图地区长尾黄鼠间存在巴尔通体自然感染,传播范围广,但群体带菌量较低。
关键词: 巴尔通体     实时荧光定量PCR     古尔图地区     感染调查    
Analysis on Bartonella infection status of Citellus undulatus in Wusu city Guertu township, Xinjiang
LI Bo1, YUE Xi-hong1, LU Shan2, LUO Tao1, WANG Xin-hui1, LI Wei1     
1 Xinjiang Center for Disease Control and Prevention, Urumqi 830002, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China;
2 National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention
Supported by the Special Funds from the Central Finance (No. 131031102000150003)
Corresponding author: LI Wei, Email: cdclw@126.com.
Abstract: Objective To understand the infection status of Bartonella in Citellus undulatus from Guertu, and to provide the basis for risk early warning and control measures of rodent-borne diseases. Methods In total, 86 C. undulatus were collected from Chagangguole, Bulanbulake and Baishitou by bow-shaped clip method during 24 hours, the kidneys of the captured rodents were sampled under aseptic condition, genome DNA was extracted and detected by real-time fluorescence quantitative PCR targeting ssrA of Bartonella. The rate of infection were calculated and analyzed by cp test (cp value). Results A total of 86 C. undulatus were tested, the infection rate of Bartonella in those rodents was 48.84% (42/86). The cp of positive samples had the highest value of 37.83 and the lowest value of 27.49, 88.10% of positive samples was in the "35.00-37.83" range. The infection rate of Chagangguole, Bulanlulake and Baishitou were 48.48%, 60.87%, 40.00%, respectively. The flea infection rate and flea index in Bulanlulake were higher than those of other places, the infection rate had no correlation with the flea infection in Guertu (P > 0.05). Conclusion There were natural infection of Bartonella among C. undulatus in Guertu, with tendency of wide spread, but pathogen loads were relatively low in wild rodents.
Key words: Bartonella     Real-time fluorescence quantitative PCR     Guertu township     Infection survey    

巴尔通体(Bartonella)是一群革兰阴性、兼性细胞内寄生、营养条件要求苛刻的需氧杆菌,呈多形性、微弯曲的杆状小体,现已命名的巴尔通体有24个种及亚种,其中13种为人致病菌,如杆状巴尔通体(B. bacilliformis)、汉赛巴尔通体(B. henselae)、五日热巴尔通体(B. quintana)和克氏巴尔通体(B. clarridgeiae)等[1-2]。巴尔通体以吸血节肢动物为媒介在同种动物或异种动物之间传播,常见于猫科动物、犬科动物、啮齿动物、节肢动物和人类,可引起人类卡里翁病、战壕热、心内膜炎、杆菌性血管瘤和非典型慢性主观头晕等病症[3]

新疆维吾尔自治区(新疆)是我国西北旱獭鼠疫和荒漠沙鼠鼠疫流行十分严重的地区之一,疫源地面积约33万km2,其中多数涵盖中国-哈萨克斯坦、中国-蒙古等边境地区,相关研究表明新疆边境鼠疫自然疫源地野鼠体表寄生蚤携带有巴尔通体,阳性样本巴尔通体检测扩增产物与B. rochalimaeB. grahamiiB. elizabethae具有极高的同源性[4]。乌苏市古尔图地区是天山灰旱獭(Marmota baibacina)—长尾黄鼠(Spermophilus undulatus)鼠疫自然疫源地重要组成部分,已证实有多种自然疫源性、人兽共患传染病的存在[5],但目前该地区尚未报道巴尔通体流行情况。为掌握该地区优势鼠种长尾黄鼠的巴尔通体感染状况,提供有效防控依据,及时杜绝人感染隐患,本研究采用实时荧光定量PCR方法对查岗果勒、布兰布拉克、白石头等古尔图重点防控区域的长尾黄鼠进行检测,现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 标本采集

2017年5—9月于乌苏市古尔图地区的查岗果勒、布兰布拉克、白石头三地采用一日弓形夹法捕获长尾黄鼠86只,捕获动物均采集血清进行鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)F1抗体IHA检测,检测阴性动物于实验室解剖取材,收集鼠体肾脏组织。

1.2 仪器与试剂

荧光定量PCR系统(Roche LightCycle 480,瑞士),台式低温高速离心机(Eppendorf Centrifuge 5430R,德国),恒温金属浴(DH300,杭州瑞诚仪器有限公司),微量核酸浓度测定仪(Nanodorp 1000,美国);鼠疫菌F1抗体诊断试剂盒(兰州生物制品研究所有限责任公司);组织总DNA提取试剂盒(DNeasy Blood & Tissue Kit,Qiagen);Premix Ex TaqTM(Probe qPCR)、引物、探针均由宝生物工程(大连)有限公司提供。

1.3 组织总DNA

按照Qiagen DNeasy Blood & Tissue Kit试剂盒说明书提取86只长尾黄鼠肾脏组织总DNA,应用微量核酸浓度测定仪检测各样品DNA浓度,-20 ℃保存备检。

1.4 靶基因选择,引物、探针设计

参考文献[6],选择巴尔通体特异性基因ssrA作为检测靶基因。设计正向引物ssrA-F:5′-GCT ATG GTA ATA AAT GGA CAA TGA AAT AA-3′,反向引物:ssrA-R:5′-GCT TCT GTT GCC AGG TG-3′和探针:5′-FAM-ACC CCG CTT AAA CCT GCG ACG- 3′-BHQ1。

1.5 反应体系与反应参数

反应体系:Premix Ex TaqTM(Probe qPCR)10 μl,正向引物ssrA-F(10 μmol/L)1 μl,反向引物ssrA-R(10 μmol/L)1 μl,TaqMan探针(10 μmol/L)1 μl,DNA模板2 μl,去离子水5 μl,反应体系20 μl。扩增程序:95 ℃预变性30 s,1个循环;95 ℃变性5 s,54 ℃退火15 s,40个循环。

1.6 PCR测序

选取阳性样本的PCR扩增产物进行测序,测序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。测序结果进行BLAST比对分析。

1.7 统计学分析

运用GraphPad prism 5.0软件进行数据分析,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。Spearman等级相关系数用于分析巴尔通体感染率和动物染蚤率间的相关性。

2 结果 2.1 捕获鼠情况

共捕获长尾黄鼠86只,其中查岗果勒33只、布兰布拉克23只、白石头30只。调查结果表明,长尾黄鼠是上述三地优势鼠种。86只长尾黄鼠经鼠疫F1抗体IHA检测均未感染鼠疫菌,见表 1

表 1 新疆乌苏市古尔图不同地区鼠类监测与鼠疫F1抗体间接血凝试验结果 Table 1 Results of rodent surveillance and IHA of plague F1 antibody in different areas of Wusu city Guertu, Xinjiang
2.2 荧光定量检测

应用实时荧光定量PCR方法检测86只长尾黄鼠肾脏组织的巴尔通体ssrA基因,结果阳性42只,阴性44只,阳性率为48.84%,见图 1;阳性样本cp值最低为27.49,最高为37.83,其中88.10%阳性样本cp值在35.00~37.83之间,见图 2。阳性样本PCR扩增产物经测序、BLAST分析,结果显示阳性样本与B. henselaeB. quintana的同源性分别为99%、92%,阳性对照与B. henselae ssrA基因序列完全一致。

图 1 86只长尾黄鼠的巴尔通体ssrA基因实时荧光定量PCR扩增曲线 Figure 1 Amplification curve of Real-time PCR assay for the Bartonella detection of 86 Citellus undulatus
图 2 巴尔通体实时荧光定量PCR检测阳性样本cp值分布 Figure 2 The cp distribution of positive samples for the Bartonella detection
2.3 不同地区巴尔通体感染情况比较

研究结果显示,查岗果勒、布兰布拉克和白石头地区巴尔通体感染率分别为48.48%、60.87%和40.00%,布兰布拉克地区巴尔通体感染率(60.87%)、阳性动物染蚤率(92.86%)和蚤指数(8.43)均高于查岗果勒(48.48%,87.50%,4.81)和白石头地区(40.00%,83.33%,4.17)(均P>0.05),Spearman相关性分析显示,查岗果勒、布兰布拉克和白石头地区巴尔通体感染率与阳性动物染蚤率无相关性(r=0.133,P=0.546;r=0.059,P=0.743;r=0.157,P=0.512),见表 2

表 2 新疆乌苏市古尔图不同地区长尾黄鼠巴尔通体感染情况 Table 2 Infection situation of Bartonellain in different areas of Wusu city Guertu, Xinjiang
3 讨论

巴尔通体病是近年发现的重要新发人兽共患传染病,由不同种和亚种巴尔通体引起,人类普遍对巴尔通体易感。该病原体以多种哺乳动物和吸血节肢动物为媒介感染人类。传统的巴尔通体病原培养较为困难,其对营养条件苛刻,需要细胞培养或含有全血等高营养培养基,培养时间长,一般5~45 d,增加了病原学检测的难度[7]。随着分子生物学和细菌分子遗传学的快速发展,尤其是实时荧光定量PCR检测技术的深层次推广,巴尔通体的分子生物学诊断技术应运而生,且日趋成熟[8]。栗冬梅等[9]应用PCR技术检测巴尔通体tRNAAla基因,可快速检测血液样品中巴尔通体感染,刘云彦等[10]采用实时高分辨率溶解曲线检测巴尔通体,表现出较高特异性、灵敏度和稳定性,且适用于巴尔通体早期快速诊断和疾病监测。因此,利用实时荧光定量PCR方法开展未知区域巴尔通体感染状况调查既方便快捷,又能较好地保证检测的准确性。

通过多年动物间鼠疫常规监测,发现新疆乌苏市古尔图地区存在除鼠疫以外的多种自然疫源性和人兽共患传染病,加之查岗果勒、布兰布拉克、白石头等主要牧场、工矿区域有众多牧民和矿工聚居,增加了人感染自然疫源性和人兽共患传染病的概率[11]。为此,本研究选择查岗果勒、布兰布拉克、白石头地区作为古尔图地区巴尔通体感染调查区域,运用动物密度调查,确定长尾黄鼠为上述区域优势鼠种,采用一日弓形夹法捕获三地长尾黄鼠86只作为研究对象。同时,为避免因实验动物感染鼠疫而造成人员生物危害与试验生物污染,所捕获动物均采集血清进行鼠疫F1抗体IHA检测、验证,确保研究对象未被鼠疫菌感染。

巴尔通体实时荧光定量PCR检测结果表明,古尔图地区主要鼠种存在巴尔通体感染与传播;阳性感染动物检测cp值多在35.00~37.83之间,基于文献[12]显示巴尔通体荧光定量检测cp值在35.00~38.00之间,核酸拷贝量级约为101,揭示了古尔图地区虽然存在巴尔通体的传播,但感染动物带菌量低。查岗果勒、布兰布拉克、白石头三地均有长尾黄鼠感染巴尔通体的情况,其中布兰布拉克阳性率为60.87%,高于查岗果勒的48.48%和白石头的40.00%,并且布兰布拉克地区阳性动物的染蚤率、蚤指数均高于其他两地。而Spearman相关性分析却表明,古尔图地区巴尔通体感染动物与其携带跳蚤情况无显著关联,提示布兰布拉克地区较高的巴尔通体感染由媒介传播的可能性较小,但尚需要进一步通过节肢动物感染调查、流行病学、传播实验等研究予以验证,进而明确古尔图地区巴尔通体的传播风险因素。

目前,古尔图地区尚未报道人感染巴尔通体病例,但本研究表明该地区动物间巴尔通体感染率较高,尤其在人员密集区域,阳性感染率普遍在40.00%以上,动物密度监测、传染病宣传调查结果显示,牧民、矿工等野外作业人员接触长尾黄鼠概率较高,虽然感染动物的巴尔通体载量偏低,但综合上述各因素,古尔图地区人类感染巴尔通体病的风险依然存在。此外,村医等基层医护人员的巴尔通体防控教育培训仍显薄弱,临床鉴别能力低,第一时间确诊、处置人间病例、控制人间疫情的能力有待加强,需进一步开展该地区巴尔通体致病力与毒力、媒介传播和人群分布等研究,为该病的流行风险评估提供科学依据。

参考文献
[1]
栗冬梅, 俞东征, 刘起勇. 对巴尔通体感染的新认识[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2003, 14(6): 479-483. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2003.06.033
[2]
[3]
Pérez-Martínez L, Venzal JM, González-Acuña D, et al. Bartonella rochalimae and other Bartonella spp. in fleas, Chile[J]. Emerg Infect Dis, 2009, 15(7): 1150-1152. DOI:10.3201/eid1507.081570
[4]
尹小平, 赵姗姗, 田延河, 等. 中国-哈萨克斯坦边境阿拉山口口岸鼠体蚤及游离蜱感染巴尔通体调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(4): 350-353. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2017.04.011
[5]
李博, 阿扎提·热合木, 王信惠, 等. 新疆乌苏古尔图鼠疫自然疫源地监测分析[J]. 疾病预防控制通报, 2014, 29(6): 30-31, 34. DOI:10.13215/j.cnki.jbyfkztb.1403057
[6]
Diaz MH, Bai Y, Malania L, et al. Development of a novel genus-specific real-time PCR assay for detection and differentiation of Bartonella species and genotypes[J]. J Clin Microbiol, 2012, 50(5): 1645-1649. DOI:10.1128/JCM.06621-11
[7]
Deng HK, Le Rhun D, Buffet JPR, et al. Strategies of exploitation of mammalian reservoirs by Bartonella species[J]. Vet Res, 2012, 43: 15. DOI:10.1186/1297-9716-43-15
[8]
Kernif T, Aissi M, Doumandji SE, et al. Molecular evidence of Bartonella infection in domestic dogs from Algeria, North Africa, by polymerase chain reaction (PCR)[J]. Am J Trop Med Hyg, 2010, 83(2): 298-300. DOI:10.4269/ajtmh.2010.09-0052
[9]
栗冬梅, 宋秀平, 王君, 等. TaqMan-MGB探针检测文森巴尔通体博格霍夫亚种实时荧光定量PCR方法的建立及应用[J]. 微生物学报, 2013, 53(9): 976-983. DOI:10.13343/j.cnki.wsxb.2013.09.006
[10]
刘云彦, 宋秀平, 刘起勇, 等. 应用实时高分辨率熔解曲线技术检测巴尔通体[J]. 中国人兽共患病学报, 2015, 31(11): 1027-1032. DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2015.11.008
[11]
孙石, 阿不力米提·买托呼提, 阿扎提·热合木, 等. 2010年新疆乌苏古尔图鼠疫监测分析[J]. 疾病预防控制通报, 2013, 28(2): 49, 51. DOI:10.13215/j.cnki.jbyfkztb.2013.02.029
[12]
陈梅玲, 张晶波, 孙长俭, 等. 实时荧光定量PCR检测五日热巴尔通体[J]. 中国人兽共患病学报, 2006, 22(6): 510-513, 557. DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2006.06.006