两种虫媒传染病自然疫源地调查与病原特征研究

发布时间：2017-11-10 14:13

  本文关键词：两种虫媒传染病自然疫源地调查与病原特征研究

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【摘要】：近年来，全球面临着新传染病不断出现、旧传染病死灰复燃的严峻形势。除大家熟知的SARS、高致病性禽流感外，新旧虫媒传染病的巨大现实危害也不容忽视。虫媒传染病多为自然疫源性疾病，其动物宿主、传播媒介分布广泛，易在自然界流行，当人进入疫源地就容易被感染并发病，因而这些疾病对在野外从事生产活动、经济开发、国防建设、旅游以及军事训练等人群存在极大威胁，暴发流行时有发生。虫媒传染病的病原体种类繁多，包括病毒、细菌、立克次体、螺旋体以及寄生虫等，并且一种媒介或动物宿主可携带两种或两种以上病原体，使其传播变得更加复杂。此外，自然灾害的发生、自然环境的破坏以及局部环境的改变都会影响虫媒传染病的发生及流行。 由于我国自然地理条件复杂，环境多样，动植物区系丰富，所以虫媒传染病的种类也十分丰富。近年来，新发虫媒传染病的出现和流行给我国公共卫生领域造成了严重威胁，尤其是蜱媒传染病。如嗜吞噬细胞无形体病的出现及其疫源地的活跃，新型布尼亚病毒的发现及其引起的发热伴血小板减少综合症的暴发流行。因此，针对这些新发或再发的虫媒传染病开展深入研究，，摸清其疫源地本底情况及流行规律，掌握病原特征及其与宿主、媒介之间的相互作用，才能为疾病的预防和控制提供科学依据和理论支持。 无形体病是无形体科病原微生物感染而引起的相关疾病的统称，是一种蜱媒传染病，主要包括人单核细胞埃立克体病、人嗜吞噬细胞无形体病以及人埃文氏埃立克体病。2006年我国安徽某地区出现人嗜吞噬细胞无形体病小暴发，报道了10例疑似病例，并怀疑该病原体可能通过人—人传播。但此后国内相关研究并未发现无形体病确诊病例。我国东北林区是一个重要的虫媒传染病自然疫源地，媒介和动物宿主分布广泛，虫媒病原体种类丰富。本研究室于2009年从吉林省的鼠和羊中分离培养到嗜吞噬细胞无形体，提示当地可能存在无形体感染病例。 本研究于2010年在黑龙江省牡丹江地区开展流行病学调查，主要针对有蜱咬史并有发热症状的病例，结果在当地发现了7例新埃立克体感染病例。新埃立克体是隶属于无形体科的一种新发蜱传病原体，目前仅在欧洲有少数散发病例报道，本研究首次在我国乃至亚洲地区报道了一组新埃立克体感染病例。本研究还进一步开展了新埃立克体自然疫源地调查并分析了其病原特征。 在使用恒河猴分离培养新埃立克体的试验中，本研究发现恒河猴感染了五日热巴尔通体。五日热巴尔通体是战壕热的致病菌，是一种潜在的生物战剂，也是一种再发的虫媒病原体。人是五日热巴尔通体的主要宿主，体虱为主要传播媒介，蜱能否传播该病原体尚存争议。本研究进一步调查了猴中五日热巴尔通体的感染情况，证明了猴是该病原体的动物宿主，并鉴定了传播媒介。此外，通过多位点序列分型和全基因组测序方法分析了五日热巴尔通体的遗传进化特征。 主要研究结果： 1我国东北地区人群新埃立克体感染调查研究 本研究采用哨点医院监测和实验室研究相结合的方法开展人群蜱媒病原体感染调查。2010年5月至7月期间，在我国东北部的黑龙江省牡丹江市林业中心医院开展调查，共纳入628例有蜱咬史并有发热症状病例。采用针对rrs基因的通用PCR和针对groEL基因的特异性PCR方法，从7例病例的急性期血液标本中检测到新埃立克体。序列比对发现本研究获得的新埃立克体rrs和groEL基因序列与俄罗斯远东地区及西伯利亚地区已报道的序列一致。 临床资料分析发现7例新埃立克体感染病例均有发热、头痛和乏力症状，其它常见症状包括恶心、呕吐、肌痛和颈痛，偶见症状包括关节炎、咳嗽、腹泻、意识模糊和红斑；实验室化验结果显示1例白细胞减少，1例白细胞升高，2例血小板减少，2例贫血；血清丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶均正常。欧洲报道的散发病例多为免疫受损者，感染新埃立克体后临床症状均较重，而本研究发现的7例病例既往健康，其临床特征更能代表健康人群感染新埃立克体后的症状。 本研究在发现新埃立克体感染病例后，对病例居住地周围的媒介蜱和鼠开展了流行病学调查。2010年5月至7月期间，共调查516只游离蜱，总感染率为1.6%，其中全沟硬蜱为1.9%（6/316），嗜群血蜱为0.8%（2/187），森林革蜱为0（0/13）；共调查211只鼠，总感染率为3.8%，其中棕背平鼠为4.6%（5/109），褐家鼠为5.7%（2/35），花鼠为33.3%（1/3），大林姬鼠、黑线姬鼠及小家鼠感染率均为0。媒介蜱和鼠中新埃立克体感染的发现证明我国东北地区为新埃立克体自然疫源地。 2我国鼠中新埃立克体感染情况调查及遗传进化特征分析 本研究从我国11个地区的15个调查点共采集841只野鼠，涵盖10个属22个种。其中黑线姬鼠所占比率最高，占14.6%；其次是褐家鼠和棕背平鼠，分别占10.3%和9.9%。通过对鼠脾脏组织提取的基因组DNA进行针对16S rRNA和groEL基因的巢氏PCR检测，发现34只鼠感染了新埃立克体，涵盖9个鼠种，包括西南绒鼠、花鼠、中华姬鼠、小林姬鼠、黑线姬鼠、大林姬鼠、棕背平鼠、社鼠和褐家鼠，感染率为1.1%~25.0%。其中西南绒鼠（25.0%，P=0.038）、小林姬鼠（12.5%，P=0.019）和黑线姬鼠（12.0%，P0.001）感染率较其它鼠种高，差异具有统计学意义。在本研究的15个调查点中，有10个调查点均检测到新埃立克体，涵盖7个调查地区，分别是黑龙江、吉林、河南、浙江、福建、云南和内蒙古，感染率为1.5%~13.8%。Fisher’s精确检验表明不同地区鼠中新埃立克体感染率有差异（P0.001），其中吉林地区鼠的感染率最高，为13.8%。 经序列比对分析，发现我国存在三种新埃立克体基因型，分别来自东北、东南和西南地区。选择GenBank数据库中所有已注册的新埃立克体groEL基因较长核苷酸序列（874bp）构建系统发育树，发现新埃立克体共有四类基因型，并且其分布与地理来源相关联。我国东北及俄罗斯亚洲地区来源的新埃立克体归为Cluster I。我国西南和东南地区来源的新埃立克体分别归为Cluster III和ClusterIV，并且日本来源的也被划分到这两类。此外，归类到Cluster II的新埃立克体均来自欧洲。基于rrs（1303bp）基因的遗传进化分析同样显示新埃立克体有四类基因型，结果与基于groEL基因的遗传进化分析一致。 3猴中五日热巴尔通体感染与传播调查研究 采用PCR扩增、血涂片染色、透射电子显微镜观察以及血培养方法从10只恒河猴中检测到4只感染了五日热巴尔通体。本研究进一步采用PCR和血培养方法调查了我国5个地区2种猴中五日热巴尔通体感染情况，共调查636只猴，包括恒河猴328只、食蟹猴308只。经PCR检测发现有96只猴（15.1%）感染五日热巴尔通体，包括恒河猴59只、食蟹猴37只；经血培养检测发现有53只猴（8.3%）感染五日热巴尔通体，包括恒河猴37只、食蟹猴16只。恒河猴的感染率高于食蟹猴，但两种猴的血液带菌量无显著性差异（P0.05）。5个地区的猴中均有检测到五日热巴尔通体，并且南阳市的猴中五日热巴尔通体感染率较其它地区高（P0.001）。卡方检验分析发现幼年猴（≤3岁）、青年猴（4~6岁）较成年猴（≥7岁）的感染率高（P0.05）；猴中五日热巴尔通体的感染率与性别无明显关联（P0.05）。 通过对10只恒河猴的连续监测，发现猴中存在五日热巴尔通体感染的传播，检查恒河猴体表，发现均有体虱寄生，且体虱均感染了五日热巴尔通体，推断可能为猴中五日热巴尔通体的传播媒介。经系统发育分析和形态学观察，鉴定该传播媒介为钝猴虱。本研究将五日热巴尔通体分离株接种到本底干净的实验恒河猴，连续监测发现恒河猴无明显临床症状，仅表现为长期慢性感染，表明猴能较好适应该病原体。这些研究结果表明猴是五日热巴尔通体的动物宿主，钝猴虱可能为传播媒介。此外，通过对8名猴饲养员的两次调查，发现4名出现五日热巴尔通体抗体阳转现象，表明五日热巴尔通体可能会经猴传播给人，需对其潜在危险加以重视。 4五日热巴尔通体的遗传进化特征分析 本研究采用MLST技术分析了53株猴来源五日热巴尔通体，与已报道的人来源五日热巴尔通体相关数据对比分析，发现44个新的核苷酸多态性位点，25个新的等位基因型，14个新的序列型（ST8~ST21），表明猴来源的五日热巴尔通体基因多样性更为丰富。采用eBURST软件分析各个序列型之间的亲缘关系，结果发现了2个新的克隆复合体以及3个新的单个型。基于MLST数据的系统发育分析发现人来源、恒河猴来源以及食蟹猴来源的五日热巴尔通体分别聚在不同分枝，并且两种猴来源的菌株进化关系更为接近，表明五日热巴尔通体的基因多样性与宿主种类存在关联。采用Splitstree4软件的splits decomposition analysis和phi test方法分析五日热巴尔通体各ST型的串联序列，发现五日热巴尔通体并未发生基因重组。 为进一步了解五日热巴尔通体的遗传进化特征，本研究采用罗氏454测序和Solexa测序相结合的方法测定了一株猴来源菌株（str. RM-11）的全基因组序列，拼接、组装、注释并提交GenBank数据库，注册号为CP003784。全基因组序列初步比对分析发现猴来源菌株与人来源菌株（str. Toulouse）存在一定差异，但需要进一步深入分析探讨其科学意义。 主要结论： 首次在我国发现了一组新埃立克体感染病例，确认我国东北地区为新埃立克体自然疫源地。流行病学调查发现我国多个地区多个鼠种均存在新埃立克体自然感染，表明该病原体在我国分布广泛。遗传进化分析发现新埃立克体的基因多样性可能与地理来源相关联。 流行病学调查发现我国多个地区猴中均存在五日热巴尔通体感染。首次发现猴中五日热巴尔通体感染的传播，并确认钝猴虱是其传播媒介。多方面研究结果有力证明猴是五日热巴尔通体的动物宿主。血清学调查发现猴携带的五日热巴尔通体可能会感染人。MLST分析发现14个新的五日热巴尔通体序列型，表明猴来源菌株基因多样性较人来源菌株更为丰富。遗传进化分析发现五日热巴尔通体的基因多样性与宿主种类存在关联，提示了五日热巴尔通体可能的起源。此外，本研究还首次测定了一株猴来源五日热巴尔通体的全基因组序列，初步比对分析发现与人来源菌株存在一定差异。
【学位授予单位】：中国人民解放军军事医学科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R183.5

【参考文献】

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5 杨慧;白鹤鸣;杨发莲;于彬彬;;云南巴尔通体感染的血清学调查[J];中国自然医学杂志;2007年04期

本文编号：1166990