兩種蟲媒傳染病自然疫源地調查與病原特征研究.pdf

1、近年來,全球面臨著新傳染病不斷出現(xiàn)、舊傳染病死灰復燃的嚴峻形勢。除大家熟知的SARS、高致病性禽流感外,新舊蟲媒傳染病的巨大現(xiàn)實危害也不容忽視。蟲媒傳染病多為自然疫源性疾病,其動物宿主、傳播媒介分布廣泛,易在自然界流行,當人進入疫源地就容易被感染并發(fā)病,因而這些疾病對在野外從事生產(chǎn)活動、經(jīng)濟開發(fā)、國防建設、旅游以及軍事訓練等人群存在極大威脅,暴發(fā)流行時有發(fā)生。蟲媒傳染病的病原體種類繁多,包括病毒、細菌、立克次體、螺旋體以及寄生蟲等,并且

2、一種媒介或動物宿主可攜帶兩種或兩種以上病原體,使其傳播變得更加復雜。此外,自然災害的發(fā)生、自然環(huán)境的破壞以及局部環(huán)境的改變都會影響蟲媒傳染病的發(fā)生及流行。
　　由于我國自然地理條件復雜,環(huán)境多樣,動植物區(qū)系豐富,所以蟲媒傳染病的種類也十分豐富。近年來,新發(fā)蟲媒傳染病的出現(xiàn)和流行給我國公共衛(wèi)生領域造成了嚴重威脅,尤其是蜱媒傳染病。如嗜吞噬細胞無形體病的出現(xiàn)及其疫源地的活躍,新型布尼亞病毒的發(fā)現(xiàn)及其引起的發(fā)熱伴血小板減少綜合癥的暴發(fā)流

3、行。因此,針對這些新發(fā)或再發(fā)的蟲媒傳染病開展深入研究,摸清其疫源地本底情況及流行規(guī)律,掌握病原特征及其與宿主、媒介之間的相互作用,才能為疾病的預防和控制提供科學依據(jù)和理論支持。
　　無形體病是無形體科病原微生物感染而引起的相關疾病的統(tǒng)稱,是一種蜱媒傳染病,主要包括人單核細胞埃立克體病、人嗜吞噬細胞無形體病以及人埃文氏埃立克體病。2006年我國安徽某地區(qū)出現(xiàn)人嗜吞噬細胞無形體病小暴發(fā),報道了10例疑似病例,并懷疑該病原體可能通過人—

4、人傳播。但此后國內(nèi)相關研究并未發(fā)現(xiàn)無形體病確診病例。我國東北林區(qū)是一個重要的蟲媒傳染病自然疫源地,媒介和動物宿主分布廣泛,蟲媒病原體種類豐富。本研究室于2009年從吉林省的鼠和羊中分離培養(yǎng)到嗜吞噬細胞無形體,提示當?shù)乜赡艽嬖跓o形體感染病例。
　　本研究于2010年在黑龍江省牡丹江地區(qū)開展流行病學調查,主要針對有蜱咬史并有發(fā)熱癥狀的病例,結果在當?shù)匕l(fā)現(xiàn)了7例新埃立克體感染病例。新埃立克體是隸屬于無形體科的一種新發(fā)蜱傳病原體,目前僅在

5、歐洲有少數(shù)散發(fā)病例報道,本研究首次在我國乃至亞洲地區(qū)報道了一組新埃立克體感染病例。本研究還進一步開展了新埃立克體自然疫源地調查并分析了其病原特征。
　　在使用恒河猴分離培養(yǎng)新埃立克體的試驗中,本研究發(fā)現(xiàn)恒河猴感染了五日熱巴爾通體。五日熱巴爾通體是戰(zhàn)壕熱的致病菌,是一種潛在的生物戰(zhàn)劑,也是一種再發(fā)的蟲媒病原體。人是五日熱巴爾通體的主要宿主,體虱為主要傳播媒介,蜱能否傳播該病原體尚存爭議。本研究進一步調查了猴中五日熱巴爾通體的感染情況

6、,證明了猴是該病原體的動物宿主,并鑒定了傳播媒介。此外,通過多位點序列分型和全基因組測序方法分析了五日熱巴爾通體的遺傳進化特征。
　　主要研究結果:
　　1.我國東北地區(qū)人群新埃立克體感染調查研究
　　本研究采用哨點醫(yī)院監(jiān)測和實驗室研究相結合的方法開展人群蜱媒病原體感染調查。2010年5月至7月期間,在我國東北部的黑龍江省牡丹江市林業(yè)中心醫(yī)院開展調查,共納入628例有蜱咬史并有發(fā)熱癥狀病例。采用針對rrs基因的通用PC

7、R和針對groEL基因的特異性PCR方法,從7例病例的急性期血液標本中檢測到新埃立克體。序列比對發(fā)現(xiàn)本研究獲得的新埃立克體rrs和groEL基因序列與俄羅斯遠東地區(qū)及西伯利亞地區(qū)已報道的序列一致。
　　臨床資料分析發(fā)現(xiàn)7例新埃立克體感染病例均有發(fā)熱、頭痛和乏力癥狀,其它常見癥狀包括惡心、嘔吐、肌痛和頸痛,偶見癥狀包括關節(jié)炎、咳嗽、腹瀉、意識模糊和紅斑;實驗室化驗結果顯示1例白細胞減少,1例白細胞升高,2例血小板減少,2例貧血;血清

8、丙氨酸氨基轉移酶和天冬氨酸氨基轉移酶均正常。歐洲報道的散發(fā)病例多為免疫受損者,感染新埃立克體后臨床癥狀均較重,而本研究發(fā)現(xiàn)的7例病例既往健康,其臨床特征更能代表健康人群感染新埃立克體后的癥狀。
　　本研究在發(fā)現(xiàn)新埃立克體感染病例后,對病例居住地周圍的媒介蜱和鼠開展了流行病學調查。2010年5月至7月期間,共調查516只游離蜱,總感染率為1.6％,其中全溝硬蜱為1.9%(6/316),嗜群血蜱為0.8%(2/187),森林革蜱為0(

9、0/13);共調查211只鼠,總感染率為3.8%,其中棕背平鼠為4.6%(5/109),褐家鼠為5.7%(2/35),花鼠為33.3%(1/3),大林姬鼠、黑線姬鼠及小家鼠感染率均為0。媒介蜱和鼠中新埃立克體感染的發(fā)現(xiàn)證明我國東北地區(qū)為新埃立克體自然疫源地。
　　2.我國鼠中新埃立克體感染情況調查及遺傳進化特征分析
　　本研究從我國11個地區(qū)的15個調查點共采集841只野鼠,涵蓋10個屬22個種。其中黑線姬鼠所占比率最高,占

10、14.6%;其次是褐家鼠和棕背平鼠,分別占10.3%和9.9%。通過對鼠脾臟組織提取的基因組DNA進行針對16SrRNA和groEL基因的巢氏PCR檢測,發(fā)現(xiàn)34只鼠感染了新埃立克體,涵蓋9個鼠種,包括西南絨鼠、花鼠、中華姬鼠、小林姬鼠、黑線姬鼠、大林姬鼠、棕背平鼠、社鼠和褐家鼠,感染率為1.1%~25.0%。其中西南絨鼠(25.0%,P=0.038)、小林姬鼠(12.5%,P=0.019)和黑線姬鼠(12.0%,P<0.001)感染率

11、較其它鼠種高,差異具有統(tǒng)計學意義。在本研究的15個調查點中,有10個調查點均檢測到新埃立克體,涵蓋7個調查地區(qū),分別是黑龍江、吉林、河南、浙江、福建、云南和內(nèi)蒙古,感染率為1.5%~13.8%。Fisher’s精確檢驗表明不同地區(qū)鼠中新埃立克體感染率有差異(P<0.001),其中吉林地區(qū)鼠的感染率最高,為13.8%。
　　經(jīng)序列比對分析,發(fā)現(xiàn)我國存在三種新埃立克體基因型,分別來自東北、東南和西南地區(qū)。選擇GenBank數(shù)據(jù)庫中所有

12、已注冊的新埃立克體groEL基因較長核苷酸序列(874bp)構建系統(tǒng)發(fā)育樹,發(fā)現(xiàn)新埃立克體共有四類基因型,并且其分布與地理來源相關聯(lián)。我國東北及俄羅斯亞洲地區(qū)來源的新埃立克體歸為ClusterI。我國西南和東南地區(qū)來源的新埃立克體分別歸為ClusterIII和ClusterIV,并且日本來源的也被劃分到這兩類。此外,歸類到ClusterII的新埃立克體均來自歐洲?；趓rs(1303bp)基因的遺傳進化分析同樣顯示新埃立克體有四類基因型

13、,結果與基于groEL基因的遺傳進化分析一致。
　　3.猴中五日熱巴爾通體感染與傳播調查研究
　　采用PCR擴增、血涂片染色、透射電子顯微鏡觀察以及血培養(yǎng)方法從10只恒河猴中檢測到4只感染了五日熱巴爾通體。本研究進一步采用PCR和血培養(yǎng)方法調查了我國5個地區(qū)2種猴中五日熱巴爾通體感染情況,共調查636只猴,包括恒河猴328只、食蟹猴308只。經(jīng)PCR檢測發(fā)現(xiàn)有96只猴(15.1%)感染五日熱巴爾通體,包括恒河猴59只、食蟹猴

14、37只;經(jīng)血培養(yǎng)檢測發(fā)現(xiàn)有53只猴(8.3%)感染五日熱巴爾通體,包括恒河猴37只、食蟹猴16只。恒河猴的感染率高于食蟹猴,但兩種猴的血液帶菌量無顯著性差異(P>0.05)。5個地區(qū)的猴中均有檢測到五日熱巴爾通體,并且南陽市的猴中五日熱巴爾通體感染率較其它地區(qū)高(P<0.001)?？ǚ綑z驗分析發(fā)現(xiàn)幼年猴(≤3歲)、青年猴(4~6歲)較成年猴(≥7歲)的感染率高(P<0.05);猴中五日熱巴爾通體的感染率與性別無明顯關聯(lián)(P>0.05)。

15、
　　通過對10只恒河猴的連續(xù)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)猴中存在五日熱巴爾通體感染的傳播,檢查恒河猴體表,發(fā)現(xiàn)均有體虱寄生,且體虱均感染了五日熱巴爾通體,推斷可能為猴中五日熱巴爾通體的傳播媒介。經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育分析和形態(tài)學觀察,鑒定該傳播媒介為鈍猴虱。本研究將五日熱巴爾通體分離株接種到本底干凈的實驗恒河猴,連續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)恒河猴無明顯臨床癥狀,僅表現(xiàn)為長期慢性感染,表明猴能較好適應該病原體。這些研究結果表明猴是五日熱巴爾通體的動物宿主,鈍猴虱可能為傳播媒介

16、。此外,通過對8名猴飼養(yǎng)員的兩次調查,發(fā)現(xiàn)4名出現(xiàn)五日熱巴爾通體抗體陽轉現(xiàn)象,表明五日熱巴爾通體可能會經(jīng)猴傳播給人,需對其潛在危險加以重視。
　　4.五日熱巴爾通體的遺傳進化特征分析
　　本研究采用MLST技術分析了53株猴來源五日熱巴爾通體,與已報道的人來源五日熱巴爾通體相關數(shù)據(jù)對比分析,發(fā)現(xiàn)44個新的核苷酸多態(tài)性位點,25個新的等位基因型,14個新的序列型(ST8~ST21),表明猴來源的五日熱巴爾通體基因多樣性更為豐富

17、。采用eBURST軟件分析各個序列型之間的親緣關系,結果發(fā)現(xiàn)了2個新的克隆復合體以及3個新的單個型。基于MLST數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)人來源、恒河猴來源以及食蟹猴來源的五日熱巴爾通體分別聚在不同分枝,并且兩種猴來源的菌株進化關系更為接近,表明五日熱巴爾通體的基因多樣性與宿主種類存在關聯(lián)。采用Splitstree4軟件的splits decomposition analysis和phitest方法分析五日熱巴爾通體各ST型的串聯(lián)序列,發(fā)現(xiàn)

18、五日熱巴爾通體并未發(fā)生基因重組。
　　為進一步了解五日熱巴爾通體的遺傳進化特征,本研究采用羅氏454測序和Solexa測序相結合的方法測定了一株猴來源菌株(str.RM-11)的全基因組序列,拼接、組裝、注釋并提交GenBank數(shù)據(jù)庫,注冊號為CP003784。全基因組序列初步比對分析發(fā)現(xiàn)猴來源菌株與人來源菌株(str.Toulouse)存在一定差異,但需要進一步深入分析探討其科學意義。
　　主要結論:
　　首次在我國

19、發(fā)現(xiàn)了一組新埃立克體感染病例,確認我國東北地區(qū)為新埃立克體自然疫源地。流行病學調查發(fā)現(xiàn)我國多個地區(qū)多個鼠種均存在新埃立克體自然感染,表明該病原體在我國分布廣泛。遺傳進化分析發(fā)現(xiàn)新埃立克體的基因多樣性可能與地理來源相關聯(lián)。
　　流行病學調查發(fā)現(xiàn)我國多個地區(qū)猴中均存在五日熱巴爾通體感染。首次發(fā)現(xiàn)猴中五日熱巴爾通體感染的傳播,并確認鈍猴虱是其傳播媒介。多方面研究結果有力證明猴是五日熱巴爾通體的動物宿主。血清學調查發(fā)現(xiàn)猴攜帶的五日熱巴爾通