2. 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所;
3. 锦州市疾病预防控制中心;
4. 葫芦岛市疾病预防控制中心;
5. 朝阳市疾病预防控制中心;
6. 铁岭市地方病防治所
布鲁氏菌病( brucellosis,简称布病) 是由布鲁氏菌属( Brucella) 细菌侵入机体引起的人兽共患的传染- 变态反应性疾病。近些年,辽宁省布病疫情呈明显的上升趋势,居中国前列,对人民生命财产安全造成了巨大的威胁[1]。多位点可变数目串联重复序列( multiple locus variable numbers of tandem repeats analysis,MLVA) [1]即多位点可变数量串联重复序列分析,是近年发展起来的以PCR 为基础,根据被检菌株散在于基因组中不同位点的、变数量串联重复序列( variable number tandem repeat,VNTR) 的重复单元拷贝数的差异来进行分子分型的技术。为分析辽宁省2010 年布病的流行特征及菌型基因特征情况,采用MLVA 分型方法,选择Le Fleche 等[2]提出的布鲁氏菌MLVA-16 分型引物对辽宁省2010 年分离到的33 株羊种布鲁氏菌进行基因分型研究。
1 材料与方法 1.1 材料2010 年辽宁省布病疫情资料来源于疾病监测信息报告管理系统。辽宁省疾病预防控制中心感传所细菌病实验室于2010 年从71 例布鲁氏菌疑似病人血培养标本中分离获得33 株布鲁氏菌,经血清及生物噬菌体分型鉴定,均为羊种布鲁氏菌。
1.2 主要仪器与试剂核酸提取应用QIAGEN EZ1 全自动核酸提取工作站( 德国QIAGEN 公司) ,PCR 产物电泳使用QIAxcel 全自动核酸分析系统 ( 德国QIAGEN 公司) ,引物、Premix Ex Taq 体系均来自大连宝生物生物技术有限公司。
1.3 方法 采用MLVA-16( 16 位点可变数目串连重复序列) 分型方法,引物序列、扩增体系及反应条件见文献[2]。16 个引物分为2 组: panel 1 ( Bruce06、Bruce08、Bruce11、Bruce12、Bruce42、 Bruce43、Bruce45、Bruce55 ) ,panel 2A ( Bruce04、 Bruce07、Bruce09 ) ,panel 2B ( Bruce16、Bruce18、 Bruce19、Bruce21、Bruce30) 。MLVA 反应体系包括10x 缓冲液( mg2 + 1.5 mol /L ) 2.5 μL,dNTP ( 2.5 mmol /L) 1.6 μL,Taq 酶( 2.5 U/μL) 0.2 μL,引物( 10 pmol /μL) 各0.4 μL,DNA 模板1 μL,用灭菌蒸馏水补至25 μL。扩增参数: 95 ℃ 预变性5 min,然后以95 ℃变性30 s、60 ℃退火30 s、72 ℃延伸30 s,进行40 个循环。PCR 产物电泳使用QIAxcel 全自动核酸分析系统电泳,得到产物片段的大小。
1.4 统计分析采用Excel 2003 软件对2010 年辽宁省布病疫情资料进行统计分析。根据PCR 产物大小换算为重复单位数,采用Bio Numerics 4.0 软件,利用非加权配伍组平均法( unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA) 聚类分析,将获得的分型与Brucella 2007 数据库在线比较。
2 结果 2.1 疫情概况辽宁省2010 年报告病例为606 例,发病率为1.40 /10 万。人间布病发病时间主要集中在3—7 月,报告发病数为337 例,占全年发病数的62.21%,与从事畜牧业生产有关。2010 年,辽宁省发病率居于前3 位的地区分别为阜新市 ( 11.20 /10 万) 、葫芦岛市( 3.09 /10 万) 、锦州市 ( 2.71 /10 万) 。辽宁省布病发病主要以男性为主,病例主要集中在20 ~ 60 岁的成年劳动力中。2010 年男性病例占79.87% ( 484 /606 ) ,女性病例占20.13%( 122 /606) ,男女性别比为3.97∶ 1。布病发病主要集中在农民,农民病例占全部病例的80.20%( 486 /606) 。
2.2 MLVA 分型结果( 图 1)![]() | 图 1 33 株布鲁氏菌MLVA 聚类分析图 |
采用MLVA-16 分型方法对33 株布鲁氏菌进行分析。panel 1 引物扩增结果显示,33 株布鲁氏菌均为基因42 型,属于“东地中海”型。panel 2 引物分为2 组,panel 2A ( Bruce04、Bruce07、Bruce09) 与panel 2B( Bruce16、 Bruce18、Bruce19、Bruce21、Bruce30) 。根据panel 2引物扩增结果计算VNTR 重复次数,经BioNumerics 4. 0 软件聚类分析后,按照相似度90% 划分,33 株菌可被分为7 大基因群( A ~ G 群) ,24 个基因型。 其中,A 群为主要基因型,包含11 个基因型15 株菌,占45. 45%; 其次为C 群,包含7 个基因型9 株菌,占27. 27%; F 群包含2 个基因型4 株菌,占12. 12%; E 群为1 个基因型2 株菌,占6. 06%; B 群、D 群、G 群均为单菌株独立基因型,占3. 03%。
3 讨论辽宁省人间布病疫情明显呈现扩大蔓延之势,主要与群众从事畜牧养殖生产活动有关,省内外牲畜交易日益频繁,相邻各省均为布病高发区,是导致我省布病疫情上升的一个主要原因。农村牲畜买卖频繁,检疫、免疫无保障,群众缺乏布病防治知识,造成布病近年高发疫情。
目前,基因分型技术广泛应用于各种病原微生物的研究,MLVA 方法是众多基因分型方法中较为成熟的一种[3, 4]。目前该方法已广泛应用于结核分枝杆菌[5]、炭疽芽孢杆菌[6]、大肠埃希菌O157: H7[7, 8]以及肠炎沙门菌[9]等一些细菌的分型分析。本研究采用Le Fleche P 建立的布鲁氏菌MLVA-16 分型引物,对辽宁省2010 年分离到的33 株羊种布鲁氏菌进行分析。结果表明,panel 1 引物扩增结果显示菌株均为基因42 型,即“东地中海”型,这与jiang 等[10]研究结果一致。根据panel 2 引物扩增结果,33 株菌可被分为7 大基因群( A ~ G 群) 24 个基因型,表明辽宁省目前流行的布鲁氏菌存在丰富的基因多态性,A 群基因型( 45. 45%) 为辽宁省目前主要的流行基因型。从基因型多态性来看,来自朝阳地区的8 株布鲁氏菌广泛分布于6 个基因群的8 个基因型中,菌株之间的亲缘关系较远。从地理位置分析,朝阳市位于辽宁西部,与内蒙古、河北省接壤,是辽宁省的畜牧流动集散地,因此当地分离到的菌株显示出丰富的基因多态性现象。
流行病学资料证实,基因19 型中的17、18 号菌株均来自葫芦岛地区的1 起暴发疫情。基因22 型中的24、28 号菌均来自锦州地区,流调显示2 例病人家的羊群曾有过买卖流动。同属于基因22 型的11 号菌株来自朝阳市,在发病时间上早于其他2 个病例,葫芦岛市与锦州市相毗邻,畜牧交易非常频繁。因此根据实验结果,结合病人发病时间、菌株分离时间、分离地区等流行病资料推断,极有可能是同一传染源( 同一群羊) 造成不同接触者的感染发病。
综上所述,通过MLVA 分析可以及时掌握传染源的流动,尽早的控制、扑灭传染源,为布病的防制提供有力的分子生物学依据,对布病传染源追踪、暴发流行调查等方面具有非常重要的意义。
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2012, Vol. 28


