中国媒介生物学及控制杂志  2019, Vol. 30 Issue (3): 259-263

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薛志静, 王君, 宋秀平, 栗冬梅, 赵宁, 闫冬明, 梁文琴, 周敬祝, 王丹, 张瑞玲, 张忠, 刘起勇
XUE Zhi-jing, WANG Jun, SONG Xiu-ping, LI Dong-mei, ZHAO Ning, YAN Dong-ming, LIANG Wen-qin, ZHOU Jing-zhu, WANG Dan, ZHANG Rui-ling, ZHANG Zhong, LIU Qi-yong
贵州省不同地区2018年蚊虫及蚊媒病毒调查
An investigation of mosquitoes and mosquito-borne viruses in different regions of Guizhou province, China, in 2018
中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(3): 259-263
Chin J Vector Biol & Control, 2019, 30(3): 259-263
10.11853/j.issn.1003.8280.2019.03.007

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收稿日期: 2019-01-09
网络出版时间: 2019-04-23 16:06
贵州省不同地区2018年蚊虫及蚊媒病毒调查
薛志静1,2 , 王君1 , 宋秀平1 , 栗冬梅1 , 赵宁1 , 闫冬明1,2 , 梁文琴3 , 周敬祝3 , 王丹3 , 张瑞玲2 , 张忠4 , 刘起勇1     
1 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室, 传染病预防控制国家重点实验室, 北京 102206;
2 泰山医学院基础医学院, 山东 泰安 271016;
3 贵州省疾病预防控制中心, 贵阳 550004;
4 山东省新发传染病溯源与防控协同创新中心, 山东 泰安 271016
摘要: 目的 调查贵州省不同地区蚊虫种类及蚊媒病毒的分布情况,为蚊媒传染病的防治提供依据。方法 2018年8月在贵州省黎平、从江县、花溪、乌当区4个采集点使用诱蚊灯法采集蚊虫。通过分子生物学方法鉴定病毒种类,并利用生物信息学软件对新分离病毒的序列进行分析。结果 在贵州省上述4个采集点共采集蚊虫3属4种17 018只,包括三带喙库蚊(34.0%)、淡色库蚊(2.3%)、中华按蚊(24.7%)和骚扰阿蚊(39.0%),其中骚扰阿蚊数量最多。从蚊虫标本中共分离到2株病毒,经分子生物学鉴定,从三带喙库蚊中分离的病毒株GZWK属于基因Ⅰ型流行性乙型脑炎病毒(JEV),从骚扰阿蚊中分离的病毒株GZWA为基因Ⅲ型JEV。结论 在贵州省调查的不同地区中骚扰阿蚊为优势蚊种,并在蚊虫中分离到JEV。GZWK与基因Ⅰ型JEV VN105越南分离株进化关系较近,GZWA与基因Ⅲ型JEV FJ0339福建省分离株进化关系较近。
关键词: 骚扰阿蚊    蚊媒病毒    流行性乙型脑炎病毒    贵州省    
An investigation of mosquitoes and mosquito-borne viruses in different regions of Guizhou province, China, in 2018
XUE Zhi-jing1,2 , WANG Jun1 , SONG Xiu-ping1 , LI Dong-mei1 , ZHAO Ning1 , YAN Dong-ming1,2 , LIANG Wen-qin3 , ZHOU Jing-zhu3 , WANG Dan3 , ZHANG Rui-ling2 , ZHANG Zhong4 , LIU Qi-yong1     
1 State Key Laboratory of Infectious Diseases Prevention and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China;
2 Department of Pathogenic Biology of Taishan Medical University;
3 Guizhou Center for Disease Control and Prevention;
4 Collaborative Innovation Center for the Origin and Control of Emerging Infectious Diseases, Taishan Medical University
Abstract: Objective To investigate the distribution of mosquito species and mosquito-borne viruses in different regions of Guizhou province, China, and to provide evidence for the prevention and control of mosquito-borne diseases. Methods Mosquito samples were collected using mosquito lamps in Liping, Congjiang county, Huaxi, and Wudang district in Guizhou province in August 2018. Virus species were identified by molecular biology methods and the sequences of newly isolated viruses were analyzed using bioinformatics software. Results A total of 17 018 mosquitoes belonging to 3 genera and 4 species were collected from the above four sites in Guizhou province, including Culex tritaeniorhynchus (34.0%), Cx. pipiens pallens (2.3%), Anopheles sinensis (24.7%), and Armigeres subalbatus (39.0%). Among these species, Ar. subalbatus was the most collected one. Two strains of viruses were isolated from mosquito specimens and identified by molecular biology. The virus strain GZWK isolated from Cx. tritaeniorhynchus belonged to genotype I Japanese encephalitis virus (JEV), and the virus strain GZWA isolated from Ar. subalbatus belonged to genotype Ⅲ JEV. Conclusion Armigeres subalbatus was the dominant species in the regions investigated in Guizhou, and the Japanese encephalitis virus was also isolated in the study. The GZWK strain has a close phylogenetic relationship with the genotype I JEV VN105 strain from Vietnam, and the GZWA strain has a close phylogenetic relationship with the genotype Ⅲ JEV FJ0339 strain from Fujian province, China.
Key words: Armigeres subalbatus    Mosquito-borne viruses    Japanese encephalitis virus    Guizhou    

蚊媒病毒是指通过蚊虫叮咬敏感的脊椎动物(如人、马、猪等)而传播疾病的一类病毒,是虫媒病毒的重要组成部分。目前已知与人类疾病密切相关的蚊媒病毒有黄病毒属(Flavivirus)、甲病毒属(Alphavirus)和布尼亚病毒属(Bunyavirus)等,主要引起流行性乙型脑炎(乙脑)、登革热、西尼罗热、基孔肯雅热等[1-2]。有些蚊媒病如乙脑、登革热等多次引起世界大流行,严重危害人类健康[3-4]

贵州省位于我国西南部,地处低纬度山区,地势高差悬殊,属于亚热带高原季风湿润气候,年平均气温15 ℃,年平均降雨量1 200 mm,相对湿度78%~84%,其复杂的自然环境和多样的气候特点适合蚊虫孳生及蚊媒病毒的传播[5]。贵州省是我国乙脑的高发省份,自1978年以来乙脑发病持续高于全国发病水平[6-7]。近年来,在贵州省的蚊媒病毒调查中分离到多株乙脑病毒(JEV)和盖塔病毒[5, 8];对贵州省虫媒病毒人群血清流行病学调查时发现,在检测的502份血清标本中,除检测到JEV外,还检测到甲病毒抗体,其中JEV抗体阳性检出率最高,为12.15%[9];而在贵州省健康人群血清标本中检测到登革热病毒IgG和IgM抗体,且分布较为广泛[10-12];2016年在贵州省德江县蚊媒病毒调查中还分离到寨卡病毒[13-14],是我国首次在蚊虫标本中检测到该病毒。基于以上研究现状,为了更好地了解贵州省蚊虫及蚊媒病毒的流行情况,本研究对贵州省不同地区开展蚊虫调查和病毒分离,明确当地存在的蚊虫和蚊媒病毒种类,为蚊媒病的预防和控制提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 蚊虫标本采集

2018年8月在贵州省黎平、从江县、花溪、乌当区4个采集点采集蚊虫。每个采集点于每晚20:00至次日08:00使用紫外诱蚊灯法在猪圈、牛圈、羊圈等牲畜棚进行蚊虫采集。将收集的蚊虫标本于-20℃速冻处理,快速进行蚊虫种类的鉴定,鉴定过程中蚊虫下方放置冰块,确保低温。鉴定完毕将蚊虫按不同地点不同种类分别计数编号,分装至冻存管,每管50只,完成所有分装后置于液氮罐保存并将蚊虫标本运输至中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室备用。

1.2 病毒RNA提取及PCR鉴定

使用Rneasy MiNi Kit(QIAGEN,Germany公司)根据操作说明提取病毒RNA,得到的RNA于-40 ℃保存备用。使用QuantiNovaTM Reverse Transcription Kit(QIAGEN,Germany公司)制备cDNA。鉴定病毒使用的属特异性引物(黄病毒属、甲病毒属)和种特异性引物(JEV、登革热Ⅰ~Ⅳ型病毒、黄热病病毒、西尼罗病毒、寨卡病毒、辛德毕斯病毒、基孔肯雅病毒、盖塔病毒)来自文献[14-16],引物序列、扩增片段等引物信息见表 1

表 1 鉴定病毒使用的属及种特异性引物信息 Table 1 Detailed background of the primers used for virus identification in the study
1.3 PCR扩增

PCR扩增体系为25 μl,包括Go TaqR Green Master Mix,2×(Promega)12.5 μl、cDNA模板1 μl、10 μmol/L的正、反向引物各1 μl、ddH2O 9.5 μl。PCR反应结束后,取PCR产物用1.0%的琼脂糖凝胶电泳进行检测,观察有无目的条带,有目的条带的PCR产物送北京擎科新业生物技术有限公司测序。将从测序公司获得的序列在美国国立生物技术信息中心(NCBI)网站的GenBank上进行BLAST分析,确定病毒基因的种类。

1.4 系统进化分析

采用MEGA 6.0软件邻接法(Neighbor-Joining,NJ)构建NJ进化树对JEV基因核苷酸序列进行系统进化分析,bootstrap值设定为1 000。在GenBank上下载不同国家、不同时间、不同宿主、不同基因型的62株JEV E基因核苷酸序列,其中基因1型23株,基因2型5株,基因3型30株,基因4型2株,基因5型2株,外群病毒为墨累谷脑炎病毒(OR156)1株。

2 结果 2.1 蚊虫标本采集数量及构成

2018年在贵州省4个采集点共采集蚊虫3属4种17 018只,包括三带喙库蚊(Culex tritaeniorhynchus)、淡色库蚊(Cx. pipiens pallens)、中华按蚊(Anopheles sinensis)和骚扰阿蚊(Armigeres subalbatus),其中骚扰阿蚊数量最多,占采集蚊虫总数的39.0%。其中黎平县和乌当区的优势蚊种为骚扰阿蚊,分别占48.0%和53.2%;从江县和花溪区的优势蚊种为三带喙库蚊,分别占34.2%和84.9%,见表 2

表 2 2018年贵州省不同地区蚊种分布数量及构成 Table 2 Numbers and composition of mosquito samples in different regions of Guizhou province in 2018
2.2 病毒鉴定

采集的蚊虫共研磨处理96批,对研磨的上清液提取核酸并进行多种属和种特异性引物的病毒基因扩增及测序,结果显示编号为GZWK、GZWA在黄病毒属特异PCR引物以及JEV特异PCR引物扩增为阳性,经序列测定及BLAST比对分析显示GZWK、GZWA分别为基因Ⅰ型和基因Ⅲ型JEV。

2.3 系统进化分析

经序列测定与比对,贵州省新分离JEV株的E基因核苷酸序列长度为1 500 bp,位于病毒基因组第983~2 482位。将新分离株GZWK、GZWA与从GenBank上下载的不同国家、不同时间、不同宿主、不同基因型的62株JEV以及OR156病毒株构建E基因的系统进化树。结果显示,GZWK与基因Ⅰ型JEV同为一个进化分支,GZWA与基因Ⅲ型JEV同为一个进化分支,GZWK、GZWA与基因Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ型JEV的进化关系稍远,与外群病毒OR156差异较大。经核苷酸比对及进化分析显示,GZWK与基因Ⅰ型JEV VN105越南分离株进化关系较近,同源性最高,核苷酸同源性为99%,氨基酸同源性为100%;GZWA与基因Ⅲ型JEV FJ0339福建省分离株进化关系较近,同源性最高,核苷酸同源性为99%,氨基酸同源性为100%,见图 1

注:▲为本研究中分离到的JEV 图 1 基于乙脑病毒的E基因核苷酸序列为基础的系统进化分析 Figure 1 Phylogenetic analysis based on the nucleotide sequence of E gene of Japanese encephalitis virus
3 讨论

贵州省气候温和,雨量充沛,地貌类型复杂多样,非常适宜蚊虫的生长繁殖。贵州省的蚊虫种类共有7属70多种,主要有中华按蚊、三带喙库蚊、淡色库蚊、白纹伊蚊(Aedes albopictus)、骚扰阿蚊等[17]。本研究共采集蚊虫3属4种17 018只,以骚扰阿蚊和三带喙库蚊数量较多,为当地的优势蚊种。李铭华等[8]2008年在贵州省不同地区共采集蚊虫3属4种,以骚扰阿蚊为优势蚊种;宋颂等[5]2016-2017年在贵州省采集蚊虫3属4种,以中华按蚊和骚扰阿蚊为优势蚊种,上述研究结果与本研究结果基本一致。

乙脑是一种严重的虫媒病毒性疾病,病死率高达5%~35%,严重威胁人类健康[18-19]。在世界范围内,乙脑主要流行于亚洲地区,中国是乙脑的主要流行区[20]。贵州省是我国乙脑的高发省份,对贵州省2011-2015年乙脑流行特征分析显示,乙脑病例高度散发,主要集中在西部及西南部地区,发病高峰集中在7-9月[6]。近年来,在贵州省不同地区对虫媒病毒进行调查,分离到JEV、盖塔病毒、版纳病毒、寨卡病毒等多种蚊媒病毒,其中版纳病毒和寨卡病毒均为贵州省首次检测到,表明贵州省虫媒病毒存在多样性[5, 8]。本研究对贵州省4个地区采集的蚊虫标本进行病毒检测,共检测到2株病毒。通过序列及系统进化分析,证实2株病毒分别为基因Ⅰ型和基因Ⅲ型JEV,未发现其他病毒。尽管本研究未分离到其他蚊媒病毒,但由于贵州省具有非常适宜蚊虫孳生的地理环境及自然条件,因此还应继续进行相关蚊媒病毒调查的系统研究,为当地乙脑及其他蚊媒病的预防和控制提供预警和依据。

参考文献
[1]
陈锴, 林春燕, 李平, 等. 蚊体内病毒检测方法的研究进展[J]. 中国热带医学, 2017, 17(5): 526-529. DOI:10.13604/j.cnki.46-1064/r.2017.05.25
[2]
郑学礼. 我国蚊媒研究概况[J]. 中国病原生物学杂志, 2014, 9(2): 183-187. DOI:10.13350/j.cjpb.140222
[3]
朱临, 孙立新, 叶松, 等. 蚊媒病毒检测技术研究综述[J]. 淮南职业技术学院学报, 2011, 11(2): 71-73. DOI:10.3969/j.issn.1671-4733.2011.03.024
[4]
叶子, 黄应雄, 蒋鹏, 等. 2014年广州地区158例登革热住院患者临床特征分析[J]. 中华危重病急救医学, 2015, 27(4): 300-305. DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2015.04.015
[5]
宋颂, 付士红, 李元元, 等. 贵州省2017年蚊虫及蚊传虫媒病毒调查研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(5): 428-435, 461. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2018.05.002
[6]
芮莉萍, 张丽, 刘铭, 等. 2011-2015年贵州省流行性乙型脑炎流行特征分析[J]. 现代预防医学, 2017, 44(4): 584-587.
[7]
Zheng YY, Li MH, Wang HY, et al. Japanese encephalitis and Japanese encephalitis virus in mainland China[J]. Rev Med Virol, 2012, 22(5): 301-322. DOI:10.1002/rmv.1710
[8]
李铭华, 付士红, 冯云, 等. 贵州省不同地区2008年虫媒病毒调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2012, 23(5): 417-420.
[9]
胡小兵, 唐旭东, 牛文忠, 等. 黔南及黔东南虫媒病毒人群血清流行病学调查[J]. 西南国防医药, 2013, 23(11): 1165-1167. DOI:10.3969/j.issn.1004-0188.2013.11.002
[10]
唐光鹏, 周敬祝, 蒋维佳, 等. 贵州省部分县区登革热媒介监测及人群感染状况调查[J]. 医学动物防制, 2015, 31(6): 641-644.
[11]
蒋维佳, 周敬祝, 唐光鹏, 等. 贵州省部分县市健康人群登革热感染情况调查[J]. 贵州医药, 2013, 37(2): 164-165. DOI:10.3969/j.ISSN.1000-744X.2013.02.028
[12]
舒莉萍, 陈阿英, 黄大兴, 等. 贵州省人群登革病毒感染率调查[J]. 贵州医学院学报, 1999, 24(4): 340-341. DOI:10.19367/j.cnki.1000-2707.1999.04.006
[13]
Song S, Li YY, Fu SH, et al. Could Zika virus emerge in mainland China? Virus isolation from nature in Culex quinquefasciatus, 2016[J]. Emerg Microbes Infect, 2017, 6(11): e93. DOI:10.1038/emi.2017.80
[14]
Fu SH, Song S, Liu H, et al. Zika virus isolated from mosquitoes:a field and laboratory investigation in China, 2016[J]. Sci China Life Sci, 2017, 60(12): 1364-1371. DOI:10.1007/s11427-017-9196-8
[15]
付士红. 虫媒病毒的分离与鉴定[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2012, 23(5): 432-435.
[16]
Li YY, Fu SH, Guo XF, et al. Identification of a newly isolated Getah virus in the China-Laos border, China[J]. Biomed Environ Sci, 2017, 11(3): 210-214. DOI:10.3967/bes2017.028
[17]
卢剑云. 贵州省蚊虫名录[J]. 动物学杂志, 1959, 3(2): 74-76. DOI:10.13859/j.cjz.1959.02.012
[18]
Fanning WL. Japanese encephalitis virus vaccine[J]. J Travel Med, 1996, 3(1): 57-59. DOI:10.1111/j.1708-8305.1996.tb00698.x
[19]
王晓军, 张彦平, 张荣珍, 等. 中国1998-2002年流行性乙型脑炎流行趋势分析[J]. 中国计划免疫, 2004, 10(4): 215-217. DOI:10.3969/j.issn.1006-916X.2004.04.008
[20]
Campbell GL, Hills SL, Fischer M, et al. Estimated global incidence of Japanese encephalitis:a systematic review[J]. Bull World Health Organ, 2011, 89(10): 766-774E. DOI:10.2471/BLT.10.085233