中国媒介生物学及控制杂志  2019, Vol. 30 Issue (6): 725-728

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杜国义, 闫东, 王治宇, 高少坤
DU Guo-yi, YAN Dong, WANG Zhi-yu, GAO Shao-kun
抗凝血杀鼠剂抗药性的研究进展
Advances in research on anticoagulant rodenticide resistance
中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(6): 725-728
Chin J Vector Biol & Control, 2019, 30(6): 725-728
10.11853/j.issn.1003.8280.2019.06.032

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收稿日期: 2019-08-22
网络出版时间: 2019-10-15 9:46
抗凝血杀鼠剂抗药性的研究进展
杜国义 , 闫东 , 王治宇 , 高少坤     
河北省鼠疫防治所, 河北 张家口 075000
摘要: 近些年,国内外许多学者针对抗凝血杀鼠剂的抗药性做了大量研究,结果表明,抗凝血杀鼠剂连续使用6~10年鼠类会对其产生抗药性。积极开展抗药性监测,科学合理使用药物,谨慎更换抗凝血杀鼠剂,开展综合治理、科学灭鼠等措施可以有效防止抗药性的发生。该文概述了目前常用的抗凝血杀鼠剂抗药性研究方法和抗药性检测标准,分析了产生抗药性的原因,探讨现阶段抗凝血杀鼠剂抗药性研究领域存在的问题和不足,提出对抗凝血杀鼠剂抗药性的策略和措施,为科学灭鼠工作提供参考。
关键词: 抗凝血杀鼠剂    抗药性    
Advances in research on anticoagulant rodenticide resistance
DU Guo-yi , YAN Dong , WANG Zhi-yu , GAO Shao-kun     
Anti-plague Institute of Hebei Province, Zhangjiakou 075000, Hebei Province, China
Abstract: In recent years, a lot of research on anticoagulant rodenticide resistance, conducted by scholars at home and abroad, show that continuous use of anticoagulant rodenticides for 6 to 10 years will lead to rodenticide resistance in rodents. Rodenticide resistance can be effectively controlled by active resistance monitoring, scientific and rational use of drugs, cautious replacement of anticoagulant rodenticides, and integrated management and scientific rodent control. This paper summarizes the commonly used research methods and detection standards for anticoagulant rodenticide resistance at present, analyzes the cause of resistance, and discusses the current problems and shortcomings in the research on anticoagulant rodenticide resistance. Then management strategies and measures for anticoagulant rodenticide resistance are proposed to provide a reference for scientific rodent control.
Key words: Anticoagulant rodenticides    Rodenticide resistance    

抗凝血杀鼠剂是我国最常用的一类慢性杀鼠剂,一般采用低浓度、多次投放,现阶段主要品种有溴敌隆、敌鼠钠盐等[1]。我国自20世纪80年代初在全国推广应用抗凝血杀鼠剂以来,在控制农田鼠害、鼠疫疫情和草原灭鼠等方面曾取得良好成效,并显示出抗凝血杀鼠剂的优越性。虽然现在抗凝血杀鼠剂应用比较广泛,但是鼠类对药物的抗药性逐渐增加,从而导致鼠类防治成本增高、灭鼠效果下降、防治技术难度增大等一系列问题,已然成为当前灭鼠工作新的困扰。现就抗凝血杀鼠剂抗药性研究现状进行综述。

1 抗药性研究的发展

Boyle [2]1960年首次报道了褐家鼠(Rattus norvegicus)对杀鼠灵产生了抗药性。随后瑞典、丹麦、荷兰、美国、法国、德国、挪威和加拿大等先后发现了抗杀鼠灵的褐家鼠、屋顶鼠(R. rattus)和小家鼠(Mus musculus[3-5]。董天义和闫丙申[3]在20世纪50年代末至70年代初,报道了西欧和北美在发现褐家鼠抗药性的同时,也发现屋顶鼠和小家鼠的抗药性。80年代,溴敌隆、大隆、鼠得克等第二代抗凝血杀鼠剂开始广泛使用,使得第一代抗凝血杀鼠剂的抗性鼠得到有效控制,但是使用没多久,Greaves等[6-7]先后发现了褐家鼠对鼠得克产生了抗药性,随后相继报道了小家鼠、褐家鼠对溴敌隆、大隆等的抗药性。我国应用抗凝血杀鼠剂比较晚,20世纪80年代抗凝血杀鼠剂才在全国范围内得到广泛应用,然而抗凝血杀鼠剂大量持续地使用,很快出现了抗药性种群。孙毅等[4]对我国抗凝血杀鼠剂使用超过6年的地区进行调查,发现家栖鼠对杀鼠灵等杀鼠剂存在着不同程度的抗药性和交叉抗性。曹煜等[8]、董天义[9]报道我国采用抗凝血剂灭鼠超过4年的17个省44个地区的2 393只家栖鼠,产生抗性的鼠有102只,抗性率为4.26%。1999年陈火华等[10]报道湛江市区黄胸鼠(R. tanezumi)的抗性率达到了33.30%。曹煜等[8]、高志祥等[11]、易建荣等[12]又先后报道了北京和上海市以及广东、湖南省等地先后出现抗药性。2007年广东省江门和佛山市黄毛鼠(R. losea)对第一代抗凝血杀鼠剂出现抗药性种群,抗性率分别为36.67%和16.67%,湛江市虽未出现抗药性种群,但也出现了抗药性个体,抗性率为3.33%[10]。北京市顺义区黑线姬鼠(Apodemus agrarius)对第一代抗凝血杀鼠剂也形成了抗药性种群,抗性率为36.36%[11]。种种迹象表明,对于灭鼠药物的抗性在鼠类各个种群广泛存在。

2 抗药性研究方法概述

Drummond和Wilson1968年开创了摄食试验检测抗药性,抗凝血剂抗性实验也逐渐发展起来,1982年世界卫生组织(WHO)推出致死期食毒法(LFP)。

2.1 摄食试验

1991年鼠类抗药性监测协作组[13]对实验进行了改进,实验鼠给无毒诱饵饲养2 d,食饵量不及1/5的鼠淘汰。实验总期限(食毒期+观察期):褐家鼠20 d,黄胸鼠26 d,小家鼠30 d。实验过程中观察记录出现症状(出血及部位)日期和死亡日期,对无出血体征的死鼠进行剖检,观察有无内出血病变,既无出血体征又无内出血病变者淘汰。实验期结束仍存活鼠视为抗性鼠。

2.2 摄食6 d给药存活实验

如果试鼠在6 d无选择毒饵给药,实验期(30 d)结束后仍存活,则此药物在野外的控制达不到所需效果,此时试鼠可以被称之为“抗性”或“高耐受性”鼠。尽管这种测试方法并不完全符合国际标准,但却是一种对抗性疑似发生地捕获野鼠后可快速地对可疑鼠种进行初步检测的方法。

2.3 血凝反应法

国内仅见褐家鼠种群抗药性水平检测的报道,将捕获鼠按雌、雄随机分组,将灭鼠剂按推荐使用浓度配成母粉,再按要求稀释成毒饵。首先用无毒基饵喂2 d,获取基饵消耗量(食量),然后依据体质量和食量,按杀鼠灵(2、4、8、12、18 mg/kg)和溴敌隆(0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75 mg/kg)提供毒饵,连续饲养4 d,每天记录毒饵消耗量及试鼠存活状况。然后,采心血0.5 ml,按凝血反应标准方法测试其凝血酶原时间,以国际标准化比值(INR)>5.0作为凝血反应阳性判定标准,根据实际摄入药量和凝血反应阳性比率计算灭鼠剂的半数有效量(ED50)和99%有效量(ED99),实验以标准敏感品系的ED50为基准计算凝血反应抗性因子。

2.4 其他

国外有些学者采用PCR等分子生物学方法,根据抗药性相关基因维生素K环氧化物还原酶复合体亚单位1(VKORC1)氨基酸突变与鼠抗药性的高度关联性设计引物,通过PCR方法监测死鼠组织DNA,以确定抗药性的存在和水平。

3 抗药性检测标准

WHO推荐使用0.005%杀鼠灵毒饵摄食6 d存活作为褐家鼠的抗药性标准;而摄食0.025%杀鼠灵毒饵28和21 d存活作为屋顶鼠及小家鼠的抗药性标准。我国鼠类抗药性监测协作组使用了98%和99%敏感靶标鼠种的食毒期(LPF98/LPF99)的95%置信上限与最大存活食毒剂量(MDS)相结合来表示抗药性种群的抗性特征,建立了抗药性的个体标准,国内以INR>5作为凝血反应阳性判定标准[14]。根据资料,国内除了有家栖鼠个体抗药性标准外,野栖鼠对第一代抗凝血杀鼠剂及鼠类对第二代抗凝血杀鼠剂抗药性检验方法、抗药性个体和种群的判断标准都尚无统一标准[15]。高志祥等[11]认为黑线姬鼠无选择摄食0.02%杀鼠灵6 d,观察21 d后仍存活视为抗性鼠;冯志勇等[16]认为黄毛鼠无选择摄食0.02%杀鼠灵9 d,观察21 d后仍存活视为抗性鼠;孙仲秋等[17]认为达乌尔黄鼠(Spermophilus dauricus)无选择摄食0.05%杀鼠灵13 d存活为抗性鼠;梁练等[18]认为黄胸鼠无选择摄食0.003%溴敌隆17 d仍存活为抗性鼠;王军建等[19-20]认为褐家鼠无选择摄食0.005%溴敌隆28 d存活为抗性鼠,黄胸鼠摄食0.005%溴敌隆18 d存活为抗性鼠。不同地区、不同种群抗性鼠的标准不太相同,只有通过对灭鼠药的监测和实验后才能建立标准。

4 抗药性产生的原因 4.1 药物的选择是产生抗性鼠的原因

高志祥等[11]研究北京地区黑线姬鼠对杀鼠灵抗性,认为药物的选择性毒杀作用是鼠类对抗凝血杀鼠剂产生抗药性的主要原因。自然界鼠类个体之间或不同的种群从遗传和形态上均存在着一定差异,不同的个体对于灭鼠药的抗性存在一定差异,但是种群之间这种抗性差异性不十分明显,一旦自然种群受到抗凝血杀鼠剂的筛选,一些含有抗性基因个体表现为对抗凝血杀鼠剂很强的抵抗力,存活下来并将这种抗性基因遗传给下一代,通过多次传代逐渐形成了抗药性种群。

4.2 抗药性产生的基因

Redfern和Gill [21]研究发现褐家鼠抗药性是通过单常染色体显性基因遗传所控制,小家鼠的抗药性是由war基因主控。Plez等[22]通过体外实验研究表明,Vkorcl基因的单核苷酸多态性变异,可以导致鼠类对抗凝血杀鼠剂产生抗药性,而褐家鼠遗传学特性表现型的基因Rw1Rw2是等位基因。孙毅等[4]认为通过血凝反应法筛选和微卫星基因图谱,发现褐家鼠抗性基因RW同中性位点ItgamI14rFgfr2Igf2D1Rat219Myl2等分子标记位点的遗传多态性与抗药性程度密切相关,在抗凝血杀鼠剂的持续选择作用下,这些位点的遗传多态性逐渐丧失。通过长期持续给药,就可以将对抗凝血杀鼠剂有抗性基因筛选出来,表现为具有遗传特性的抗性鼠。

4.3 抗药性产生的原理

抗凝血杀鼠剂灭鼠效果主要是阻止维生素K的循环,进而抑制鼠类的凝血功能,导致其体内出血难以凝固而死亡。宋英等[23]研究发现Vkorcl基因上的单核苷酸多态性、细胞色素氧化还原酶P450基因多态性以及醌氧化还原酶1基因等是导致抗凝血杀鼠剂产生抗药性的重要原因。Plez等[22]发现经杀鼠灵处理后携带Vkorc1氨基酸Tyr139位点、Leu128位点的变异可以导致褐家鼠和小家鼠对抗凝血杀鼠剂的抗药性。Ishizuka等[24]发现,日本屋顶鼠主要通过增强P450基因对杀鼠灵的代谢导致抗药性产生。Markussen等[25]发现Cyp2e1Cyp3e2Cyp3e3基因的表达量在抗性褐家鼠中明显增高,认为P450基因表达量增高是产生抗药性的主要原因。

4.4 行为抗性

行为抗性是由于药物质量存在问题而导致鼠类的拒食现象,由于死鼠尸体、药物投放野外环境等因素影响药物毒力减弱或药物量少不足以致死而引起身体不适等对鼠产生警示作用,也会造成鼠类的拒食,从而影响灭鼠效果。这种使得药物失去其应有的效应,在广义上也属于抗性范畴。

5 存在的问题 5.1 缺乏统一的标准

我国鼠类抗药性监测协作组依据WHO推荐的标准作为抗药性检验标准的方法,对我国鼠类的抗药性进行检测。发现我国3种家栖鼠(黄胸鼠、褐家鼠和小家鼠)对第一代抗凝血杀鼠剂抗药性的个体标准已经建立,现急需建立野栖鼠对第一代抗凝血杀鼠剂及鼠类对第二代抗凝血杀鼠剂抗药性检验标准,以便于抗药性监测结果的准确和相互之间的比较。

5.2 研究区域比较局限

缺乏全面的抗药性监测,长期以来抗凝血杀鼠剂抗药性的研究大多集中在褐家鼠、小家鼠、黄胸鼠等家栖鼠种,对野鼠的研究较少,目前国内仅有黄毛鼠、黑线姬鼠等的报道。

6 对抗凝血杀鼠剂抗性的对策 6.1 积极开展抗药性监测

李玉莲等[26]对广东省黄胸鼠和褐家鼠进行抗药性监测发现,在该地区使用一种抗凝血杀鼠剂6年以上存在广泛的抗药性。只有对某一地区的鼠类进行持续性监测,掌握当地此类药物的抗药性现状,才能很好地解决抗药性问题,做到有的放矢。

6.2 急慢性灭鼠药物交替使用

对某一抗凝血剂灭鼠药的抗性鼠在自然条件下竞争不过敏感鼠,只有使用抗凝血剂药物后,即发生了反转。段天一等[27]、陈火华等[10]用0.025%杀鼠灵毒饵对小家鼠逐代淘汰发现,随着抗性药物的使用,抗性鼠种群的适合度下降。通过监测一旦发现该地区鼠类对某一种抗凝血剂灭鼠药产生了抗药性,改换急性灭鼠药物,逐渐淘汰对慢性灭鼠药的抗药鼠,达到一定程度的平衡,再使用慢性灭鼠药物,效果更好。

6.3 谨慎更换抗凝血杀鼠剂

根据各地不同区域和鼠种,选择合适的抗凝血杀鼠剂,按照其最适浓度和剂量投药,避免剂量过小达不到预期的灭鼠效果,剂量过大引起药物、粮食等资源浪费,并且出现抗药性。在使用抗凝血杀鼠剂之前必须进行本底敏感性调查为以后抗药性检测提供依据,在未对第一代抗凝血杀鼠剂产生抗药性的地区,坚决不使用第二代抗凝血杀鼠剂。

6.4 对鼠害开展综合治理

在鼠疫疫区处理、大规模草原鼠害发生等必须使用药物灭鼠外,在日常鼠害防治中,提倡开展各种形式的灭鼠方法,发动广大群众开展以环境治理为根本的综合防治,完善重点场所的防鼠设施,通过用布夹、养猫、保护鼠类的天敌、清除鼠类的孳生场所,控制鼠类的食物来源等方法灭鼠。

6.5 开展新型鼠药和鼠药新剂型的开发研制

通过增加药物的适口性,如抗凝血杀鼠剂增效剂等,提高鼠类适口性,延长药物使用时间,并开展新型可以替代抗凝血杀鼠剂的灭鼠药物的研究。

6.6 严格控制饲料中维生素K

研究表明,鼠类可以从食物或其他动物粪便中获得维生素K3前体物MB(Methylene blue),由于饲养场的复合饲料大都加有维生素K水溶性盐,饲养场周围的鼠很容易接触到维生素K化合物,因此,必须制定相应的法律法规,严格控制饲料中维生素K水溶性盐的含量,从而有效防止鼠类抗性种群的出现和发展。

参考文献
[1]
黄秀清, 冯志勇, 颜世详. 抗凝血灭鼠剂可持续使用技术研究[J]. 广东农业科学, 2003(6): 31-34. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2003.06.014
[2]
Boyle CM. Case of apparent resistance of Rattus norvegicus Berkenhout to anticoagulant poisons[J]. Nature, 1960, 188(4749): 517. DOI:10.1038/188517a0
[3]
董天义, 阎丙申. 抗凝血灭鼠剂研究进展[J]. 医学动物防制, 1998, 14(4): 61-67.
[4]
孙毅, 郭天宇, 董天义. 家栖鼠抗药性研究进展[J]. 中华卫生杀虫药械, 2004, 10(3): 164-167. DOI:10.3969/j.issn.1671-2781.2004.03.011
[5]
Buckle AP, Klemann N, Prescott CV. Brodifacoum is effective against Norway rats (Rattus norvegicus) in a tyrosine139cysteine focus of anticoagulant resistance in Westphalia, Germany[J]. Pest Manag Sci, 2012, 68(12): 1579-1585. DOI:10.1002/ps.3352
[6]
Greaves JH, Ayers PB. Multiple allelism at the locus controlling warfarin resistance in the Norway rat[J]. Genet Res, 1982, 40(1): 59-64. DOI:10.1017/S0016672300018905
[7]
Greaves JH, Shepherd DS, Quy R. Field trials of second-generation anticoagulants against difenacoum-resistant Norway rat populations[J]. J Hyg (Lond), 1982, 89(2): 295-301. DOI:10.1017/S0022172400070820
[8]
曹煜, 戴安锁, 刘宇, 等. 北京市褐家鼠对第一代抗凝血灭鼠剂的抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2007, 18(3): 187-189. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2007.03.003
[9]
董天义. 抗凝血灭鼠剂应用研究[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2001: 1-215.
[10]
陈火华, 黄善盛, 朱宇平, 等. 江门市家栖鼠对第一代抗凝血灭鼠剂抗药性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2007, 18(5): 360-362. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2007.05.005
[11]
高志祥, 施大钊, 郭永旺, 等. 北京地区黑线姬鼠对杀鼠灵抗药性的测定[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2008, 19(2): 90-92. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2008.02.002
[12]
易建荣, 林立丰, 伍任初, 等. 广州市家栖鼠对第一代抗凝血灭鼠剂抗药性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2004, 15(5): 357-359. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2004.05.006
[13]
鼠类抗药性监测协作组. 1991年家栖鼠对抗凝血灭鼠剂抗药性的检验方法[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 1991, 2(5): 339-340.
[14]
孙毅, 易建荣, 梁练, 等. 应用凝血反应检测褐家鼠种群抗药性水平[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2006, 17(1): 8-10. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2006.01.002
[15]
[16]
冯志勇, 姚丹丹, 黄立胜, 等. 黄毛鼠对第一代抗凝血灭鼠剂的抗药性监测[J]. 植物保护学报, 2007, 34(4): 420-424. DOI:10.3321/j.issn:0577-7518.2007.04.017
[17]
孙仲秋, 李奎山, 孙启廷. 达乌尔黄鼠对杀鼠灵的敏感性测定[J]. 中国地方病防治杂志, 1990, 5(3): 163-164.
[18]
梁练, 张世炎, 胡杰, 等. 家栖鼠对抗凝血灭鼠剂抗药性研究与应用前景分析[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2006, 17(3): 180-182. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2006.03.007
[19]
王军建, 陈立奇, 周纯良, 等. 黄胸鼠对杀鼠灵和溴敌隆抗药性调查报告[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2002, 13(1): 7-9. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2002.01.002
[20]
王军建, 陈立奇, 龙浩宇. 黄胸鼠对抗凝血灭鼠剂交叉抗药性试验观察[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2002, 13(3): 169-171. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2002.03.002
[21]
Redfern R, Gill JE. The development and use of a test to identify resistance to the anticoagulant difenacoum in the Norway rat (Rattus norvegicus)[J]. J Hyg (Lond), 1978, 81(3): 427-431. DOI:10.1017/S0022172400025316
[22]
Plez HJ, Rost S, Hünerberg M, et al. The genetic basis of resistance to anticoagulants in rodents[J]. Genetics, 2005, 170(4): 1839-1847. DOI:10.1534/genetics.104.040360
[23]
宋英, 李宁, 王大伟, 等. 鼠类对抗凝血类灭鼠剂抗药性的遗传机制[J]. 中国科学:生命科学, 2016, 46(5): 619-626. DOI:10.1360/N052016-00161
[24]
Ishizuka M, Okajima F, Tanikawa T, et al. Elevated warfarin metabolism in warfarin-resistant roof rats (Rattus rattus) in Tokyo[J]. Drug Metab Dispos, 2007, 35(1): 62-66. DOI:10.1124/dmd.106.011775
[25]
Markussen MDK, Heiberg AC, Fredholm M, et al. Differential expression of cytochrome P450 genes between bromadiolone-resistant and anticoagulant-susceptible Norway rats:a possible role for pharmacokinetics in bromadiolone resistance[J]. Pest Manag Sci, 2008, 64(3): 239-248. DOI:10.1002/ps.1506
[26]
李玉莲, 梁练, 张世炎, 等. 广东省安铺黄胸鼠和褐家鼠对杀鼠灵的抗药性监测[J]. 中国地方病防治杂志, 2005, 20(3): 144-145. DOI:10.3969/j.issn.1001-1889.2005.03.006
[27]
段天一, 孙启廷, 张芳, 等. 达乌尔黄鼠对溴敌隆灭鼠剂抗药性的研究[J]. 中国地方病防治杂志, 2012, 27(4): 279-280.