我国局部地区隐孢子虫分子流行病学研究

发布时间：2017-09-20 18:12

  本文关键词：我国局部地区隐孢子虫分子流行病学研究

  更多相关文章： 隐孢子虫 牛 猪 禽类 人 种类/基因型 亚型 群体遗传结构

【摘要】：隐孢子虫病为重要的新发人兽共患传染病,已发现于106个国家的人体病例,是人体急性腹泻或慢性致死性腹泻的重要致病因素。隐孢子虫感染包括人在内的260多种动物,可通过粪-口途径、直接接触或食入污染的食物或饮水进行传播。隐孢子虫属具有广泛的遗传多态性,除了23个已被承认的有效种,尚存在至少74个未界定种名的基因型。目前,对隐孢子虫病尚无有效的治疗药物或疫苗,因而该病严重影响到动物的生长和发育以及人类的健康,造成巨大经济损失。1993年,美国密尔奥基市隐孢子虫病暴发导致40多万人被感染,100多人死亡,直接经济损失达9620万美元。研究隐孢子虫的流行以及种类/基因型/亚型分布对了解隐孢子虫的传播以及防控隐孢子虫病具有重要的意义。本研究从流行病学调查、种类/基因型鉴定、亚型分型、群体遗传结构分析4个层次对我国河南、四川、陕西、广西、黑龙江、吉林6个省份进行了隐孢子虫分子流行病学研究。 1.奶牛隐孢子虫流行病学调查,粪便中隐孢子虫卵囊的检测使用饱和蔗糖溶液漂浮法和改良抗酸染色法。 显微镜检测显示,河南省奶牛隐孢子虫平均感染率为13.0%(276/2116)。断奶前、3-11月龄、12-24月龄、大于24月龄奶牛隐孢子虫感染率分别为21.5%(172/801)、11.3%(86/758)、5.7%(15/262)、1.0%(3/295)(ρ0.01)。断奶前犊牛隐孢子虫感染率在夏季最高(50%),冬季最低(17.3%)(ρ0.05)。 2.隐孢子虫样品基因分型采用基于SSU rRNA基因的限制性片段长度多态性(RFLP)分析以及DNA序列分析,限制性内切酶包括SspI,VspI和MboII。 成功基因分型644个动物源(奶牛、猪、鸡、鸭、鸵鸟)和人源隐孢子虫阳性样品,鉴定出11个种类/基因型,包括C. parvum(n=54),C. bovi(sn=85),C. ryana(en=19),C. andersoni(n=96),C. suis(n=94),pig genotype II(n=14),C. baileyi(n=237),C. meleagridis(n=3),C. muris(n=10),C. hominis(n=9),C. felis(n=1)和犊牛隐孢子虫混合感染病例(n=22)。其中,奶牛源C. parvum和C. andersoni、禽源C. muris和C. meleagridis、猪源C. suis和pig genotype II为人兽共患种类/基因型,具有以动物-人传播途径的人兽共患传播风险。人体感染C. hominis和C. felis表明在研究地区存在人-人和动物-人两种传播途径。 在断奶前犊牛,C. bovis是最为常见的隐孢子虫种类,发现于所有周龄段的犊牛;其次为C. parvum,分布于7个周龄段;C. bovis和C. parvum在断奶前犊牛隐孢子虫阳性样品中所占的比例分别为37.8%和31.4%。相对地,在断奶后犊牛(3-11月龄)、青年牛(12-24月龄)和成年奶牛(大于24月龄),C. andersoni最为常见而C. bovis仅发现于3-11月龄犊牛。 C. suis为猪寄生的优势隐孢子虫种类;除了3-6月龄猪未发现隐孢子虫感染,其它各年龄群的猪均鉴定出2个种类/基因型(C. suis和pig genotype II);C. suis更常见于幼龄猪,而在大于6月龄猪中,pig genotype II比C. suis相对常见。C. baileyi为禽类隐孢子虫感染的优势种类,发现于所有年龄群的鸡以及11-50日龄雏鸭;相对地,C. meleagridis仅分布于31-120日龄蛋鸡;在鸵鸟,C. baileyi发现于1岁以下鸵鸟而C. muris发现于1岁以上鸵鸟。人体隐孢子虫优势感染种类为C. hominis,主要来源于6岁以下的婴幼儿。 断奶前犊牛隐孢子虫种类季节变化研究显示,除了春季,C. parvum和C. bovis分布在各季节之间存在显著性差异,C. parvum优势流行于夏季,而C. bovis常见于秋季和冬季(ρ0.01)。 3. C. parvum和C. hominis亚型分型采用DNA序列分析60kDa糖蛋白(gp60)基因。在断奶前犊牛,测序分析gp60基因显示67个C. parvum样品均属同一亚型IIdA19G1。相对地,在9个C. hominis样品中鉴定出3个亚型家族Ia (n=1), Ib (n =6)和Id (n=2)。在亚型家族Ib中,发现3个亚型IbA16G2 (n=1),IbA19G2 (n=2)和IbA20G2 (n=3)。Ia和Id亚型家族分别只发现1个亚型,即IaA9R3 (n=1)和IdA21 (n=2)。 4. C. muris和C. andersoni群体遗传结构分析采用基于小卫星MS1,MS2,MS3和MS16基因的多位点序列分型技术(MLST)以及对获得的MLST数据使用生物信息学软件进行统计分析的方法。 对河南、四川、陕西、广西、黑龙江和吉林地区不同动物来源的52个C. muris和C. andersoni样品进行了多位点序列分型。9个C. muris和42个C. andersoni样品在所有4个位点均被成功分型,发现7个新亚型,形成了2个C. muris和10个C. andersoni MLST亚型。其中,MLST亚型(4-4-4-1)为牛源C. andersoni的优势亚型类型。不同动物(鼠、鸵鸟、牛、绵羊、骆驼)来源的C. muris和C. andersoni其MLST亚型具有差异性并呈现出地理区域性分布特征。群体遗传分析表明,我国牛源C. andersoni为流行性群体结构。 综上所述,本研究对河南省奶牛隐孢子虫进行了系统的流行病学调查;分析了河南省主要畜禽和人体隐孢子虫样品的种类/基因型/亚型分布;研究了我国局部地区C. muris和C. andersoni群体遗传结构。研究结果不仅具有学术价值,而且具有重要的公共卫生意义。另外,研究结果为进一步研究我国不同地区隐孢子虫分子流行病学以及有效防控我国隐孢子虫病提供了参考资料。
【关键词】：隐孢子虫 牛 猪 禽类 人 种类/基因型 亚型 群体遗传结构
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R181.3;S855.99
【目录】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 插图和附表清单14-17
• 英文缩略词表17-19
• 第一章 文献综述19-43
• 1 隐孢子虫分子流行病学研究进展19-36
• 1.1 隐孢子虫种类/基因型概况19-22
• 1.2 隐孢子虫基因分型工具22-28
• 1.3 农场动物的C. parvum 感染28-29
• 1.3.1 牛体寄生的C. parvum28-29
• 1.3.2 绵羊和山羊寄生的C. parvum29
• 1.3.3 猪寄生的C. parvum29
• 1.3.4 其它农场动物寄生的C. parvum29
• 1.4 C. parvum 亚型和人兽共患传播29-33
• 1.4.1 动物源C. parvum 亚型29-32
• 1.4.2 人源C. parvum 亚型及人兽共患传播32-33
• 1.5 人体C. hominis 感染33-35
• 1.6 人体感染其它一些隐孢子虫种类/基因型35-36
• 1.7 结语36
• 2 我国隐孢子虫病流行病学研究进展36-43
• 2.1 反刍动物隐孢子虫病36-38
• 2.2 猪隐孢子虫病38
• 2.3 禽类隐孢子虫病38-39
• 2.4 啮齿动物隐孢子虫病39
• 2.5 其它动物隐孢子虫病39-40
• 2.6 人体隐孢子虫病40
• 2.7 结语40-43
• 第二章 奶牛隐孢子虫病流行病学调查43-51
• 1 引言43
• 2 材料与方法43-44
• 2.1 样品来源43
• 2.2 试剂配制43-44
• 2.3 显微镜检查方法44
• 3 结果44-47
• 3.1 隐孢子虫感染率44-46
• 3.2 隐孢子虫感染率年龄分布46-47
• 3.3 隐孢子虫感染率季节变化47
• 3.4 隐孢子虫卵囊形态47
• 4 讨论47-51
• 第三章 主要畜禽和人体隐孢子虫种类51-79
• 1 引言51
• 2 材料与方法51-55
• 2.1 隐孢子虫阳性样品51-52
• 2.2 隐孢子虫卵囊处理52
• 2.3 隐孢子虫基因组DNA 提取52-53
• 2.3.1 DNA 提取试剂盒52
• 2.3.2 DNA 提取流程52-53
• 2.4 隐孢子虫SSU rRNA 基因PCR-RFLP 分型方法53-54
• 2.4.1 SSU rRNA 基因PCR 扩增53-54
• 2.4.2 基于SspI，，VspI 和MboII 限制性内切酶的RFLP 鉴定54
• 2.4.3 SSU rRNA 基因PCR 产物和RFLP 产物凝胶电泳检测54
• 2.5 SSU rRNA 基因PCR 产物测序54-55
• 2.6 种系发育分析55
• 2.7 GenBank 登陆号55
• 3 结果55-67
• 3.1 SSU rRNA 基因PCR 扩增结果55
• 3.2 PCR-RFLP 鉴定结果55-56
• 3.3 奶牛56-63
• 3.3.1 奶牛隐孢子虫种类分布56-62
• 3.3.2 奶牛隐孢子虫种类的年龄分布62-63
• 3.3.3 断奶前犊牛C. parvum和C. bovis感染季节性变化63
• 3.4 猪63-64
• 3.4.1 猪隐孢子虫种类/基因型分布63
• 3.4.2 猪隐孢子虫种类/基因型的年龄分布63-64
• 3.4.3 C. suis 和pig genotype II SSU rRNA 基因保守性分析64
• 3.5 禽类64-67
• 3.5.1 禽类隐孢子虫种类分布64
• 3.5.2 禽类隐孢子虫种类的年龄分布64-66
• 3.5.3 鸵鸟源C. baileyi 和C. muris 动物交叉感染实验66-67
• 3.6 人源隐孢子虫分离株鉴定结果67
• 3.7 种系发育关系67
• 4 讨论67-79
• 4.1 关于奶牛隐孢子虫种类/基因型67-72
• 4.2 关于猪隐孢子虫种类/基因型72-73
• 4.3 关于禽类隐孢子虫种类/基因型73-74
• 4.4 关于人体隐孢子虫种类/基因型74-79
• 第四章 C. parvum 和C. hominis 亚型遗传特征研究79-85
• 1 引言79
• 2 材料与方法79-80
• 2.1 隐孢子虫样品79
• 2.2 隐孢子虫基因组DNA 提取79
• 2.3 基于gp60 基因的C. parvum 和C. hominis 亚型分型方法79-80
• 2.4 gp60 基因PCR 产物凝胶电泳检测80
• 2.5 gp60 基因PCR 产物测序80
• 2.6 GenBank 登陆号80
• 3 结果80-81
• 3.1 gp60 基因PCR 扩增结果80-81
• 3.2 奶牛源C. parvum gp60 基因遗传特征81
• 3.3 人源C. hominis gp60 基因遗传多态性81
• 4 讨论81-85
• 第五章 C. muris 和C. andersoni 群体遗传结构研究85-101
• 1 引言85
• 2 材料与方法85-87
• 2.1 隐孢子虫样品来源85-86
• 2.2 隐孢子虫基因组DNA 提取86
• 2.3 C. muris 和C. andersoni MLST 分型方法86
• 2.4 MS1，MS2，MS3，MS16 基因PCR 产物凝胶电泳检测86-87
• 2.5 MS1，MS2，MS3，MS16 基因PCR 产物测序87
• 2.6 种系发育分析87
• 2.7 C. muris 和C. andersoni 群体遗传结构分析87
• 2.8 GenBank 登陆号87
• 3 结果87-98
• 3.1 MS1，MS2，MS3，MS16 基因PCR 扩增结果87-89
• 3.2 C. muris 和C. andersoni 亚型之间种系发育关系89-91
• 3.3 MS1，MS2，MS3，MS16 基因位点小卫星序列多态特征91
• 3.4 C. muris 和C. andersoni 多位点序列类型91
• 3.5 C. muris 和C. andersoni 群体遗传分析91-98
• 3.5.1 C. muris 和C. andersoni DNA 序列多态性分析91-93
• 3.5.2 C. muris 和C. andersoni MLST 类型频率分析93-95
• 3.5.3 C. muris 和C. andersoni 多位点连锁不平衡分析95-96
• 3.5.4 C. muris 和C. andersoni MLST 数据eBURST 网络分析96-98
• 4 讨论98-101
• 结论101-103
• 参考文献103-125
• 致谢125-127
• 作者简介127-128

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：889613