劉聰暖,婁忠子,李 立,范彥雷,閆鴻斌,賈萬忠
細(xì)粒棘球絳蟲(Echinococcusgranulosus)是重要人獸共患寄生蟲病——棘球蚴病的病原,其種內(nèi)變異現(xiàn)象廣泛存在,因此細(xì)粒棘球絳蟲有狹義種(sensu stricto)和廣義種(sensu lato)之分。 前者包括G1-G3基因型復(fù)合群,后者包括G4-G10基因型和獅株(Lion strain),其中G4基因型(馬株)被重新確立為馬棘球絳蟲(E.equinus),G5基因型(牛株)被重新確立為奧氏棘球絳蟲(E.ortleppi),G6-G10被重新確立為加拿大棘球絳蟲(E.canadensis)。細(xì)粒棘球絳蟲獅株最早由Ortlepp在1937年命名為獅棘球絳蟲,病原體來自于南非的虎獅。將其作為一個(gè)新種進(jìn)行描述是基于其吻鉤皺褶明顯和以貓科動(dòng)物而非犬科動(dòng)物作為終末宿主,這在細(xì)粒棘球絳蟲復(fù)合群中是唯一的或獨(dú)特的[1]。由于獅株具有吻鉤皺褶明顯的形態(tài)學(xué)特點(diǎn),且其線粒體基因組序列與其它基因型之間差異較大,因而一些專家和學(xué)者據(jù)此建議也將其獨(dú)立設(shè)種,稱之為獅棘球絳蟲(E.felidis)[1-2]。不同的蟲種、蟲株(基因型)在幼蟲(包囊)形態(tài)、對(duì)人的致病性、宿主范圍、流行病學(xué)意義等方面存在差異,這些特性或者特征對(duì)疫苗、診斷試劑及抗蟲藥物的研制和開發(fā)具有重要意義[3-4]。本文特簡(jiǎn)要概述獅棘球絳蟲(物)種生物學(xué)特性研究取得的進(jìn)展。
1.1線粒體cox1和nad1基因片段序列 細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型復(fù)合群擁有廣闊和交叉的地理分布及宿主范圍[5-8],因此細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型可以被當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立單一的分類單元,即細(xì)粒棘球絳蟲狹義種[3,8-9]。近年來,在Hüttner等人的研究中,獅棘球絳蟲的分類地位與G1-G3基因型復(fù)合群相近,但最新的分子生物學(xué)研究結(jié)果認(rèn)為,獅棘球絳蟲與G1-G3基因型復(fù)合群是姊妹種[1]??紤]到最近從烏干達(dá)獅糞便中提取的蟲卵DNA序列與在南非已保存40年的獅棘球絳蟲成蟲的DNA序列一致,因而獅棘球絳蟲可以成為一個(gè)獨(dú)立的基因型,并選用新近測(cè)定的源自烏干達(dá)的獅棘球絳蟲樣品基因序列作為其DNA分子信息分析的依據(jù)。
起初對(duì)細(xì)粒棘球絳蟲的基因分型和蟲株內(nèi)遺傳變異性分析是通過對(duì)線粒體cox1和nad1基因片段的序列比對(duì)來實(shí)現(xiàn)的[6,9-13]。獅棘球絳蟲(源自烏干達(dá)樣品)線粒體基因組序列(登錄號(hào):AB732958)中cox1(366 bp:cox1基因全長(zhǎng)序列中第745~1110區(qū)段)和nad1(471 bp:nad1基因全長(zhǎng)序列中第136~606區(qū)段)基因片段序列與細(xì)粒棘球絳蟲G1基因型序列(登錄號(hào):AB786664)相比較,發(fā)現(xiàn)其自身的一些分子遺傳標(biāo)記特征。
通過對(duì)獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲G1基因型序列的比較表明,cox1的堿基突變有27個(gè),主要有A突變?yōu)镚(共16個(gè)),其它為A、G和C突變?yōu)門(11個(gè)),兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為7.8%;nad1的堿基突變共有64個(gè),其堿基突變主要為A突變?yōu)镚(共33個(gè)),其次為C突變?yōu)門(共21個(gè)),少數(shù)為A、G突變?yōu)門(10個(gè))或者G突變?yōu)镃(1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為15.8%。獅棘球絳蟲cox1和nad1基因序列與細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3復(fù)合群以外其它棘球絳蟲的序列差異相近或者更大,見表1。
表1獅棘球絳蟲和其它棘球絳蟲之間線粒體基因和核基因核苷酸序列差異的比較[1]
Tab.1Comparisonsofpairwisedivergence(%)ofmitochondrialandnuclearDNAsequencesbetweenE.felidisandotherE.granulosussensulato
Species (Genotype)Mitochondrial genesNuclear genes cox1nad1cobrrnef1αElpE. granulosus (EgG1)8.417.111.66.61.41.7E. equinus (EgG4)8.116.712.47.6--E. ortleppi (EgG5)10.618.414.88.90.91.5E. canadensis (EgG6)10.617.914.89.21.01.6E. canadensis (EgG7)10.517.915.09.21.0-E. canadensis (EgG8)11.119.315.08.60.9-E. canadensis (EgG9)10.517.915.09.21.0-E. canadensis (EgG10)9.715.513.010.71.01.6
Note: The complete sequences of mitochondrialcox1,nad1,cobandrrngenes are used in analysis of pair nucleotide divergence,while the partial nuclear genes ofefla andelpare used. G9 found in the Poland patient is probably a variant of genotype G7[15,18,19],and Saarma et al[8]report that genotypes G6,G7,and G9 are located in the same position of the same phylogenetic branch,which is constructed based on mitochondrial genomes and nuclear DNA sequences. Therefore,we consider the sequences divergence betweenE.felidisandE.canadensisG9 to be equal with that betweenE.felidisandE.canadensisG7.
1.2核DNA序列
1.2.1核基因編碼序列 僅用線粒體DNA序列構(gòu)建進(jìn)化樹存在誤差風(fēng)險(xiǎn),這是由于線粒體DNA的母性遺傳不一定與真實(shí)的物種進(jìn)化過程相符合,從而對(duì)進(jìn)化過程造成誤判[14-15]。因此,除了用線粒體DNA作為進(jìn)化分子標(biāo)記特征外,多種核DNA也逐漸被作為分子標(biāo)記而廣泛應(yīng)用[15]。如:elp(ezrin-radixin-moesin- like protein,埃茲-根蛋白-膜突蛋白樣蛋白 )、ef1a(elongation factor 1 alpha,延伸因子1α)、pepck(磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶)、pold(DNA polymerase delta,DNA 聚合酶δ)基因或基因片段序列。
通過比較獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的序列發(fā)現(xiàn),elp基因(獅棘球絳蟲的登錄號(hào)為EF558360,細(xì)粒棘球絳蟲G1基因型的登錄號(hào)為EU834886)共有15個(gè)堿基突變,其堿基突變主要為G突變?yōu)锳(共5個(gè)),其次為A突變?yōu)镚(3個(gè)),T突變?yōu)镃(4個(gè)),少數(shù)為G突變?yōu)門(1個(gè)),G突變?yōu)镃(1個(gè)),C突變?yōu)門 (1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為1.7%。
ef1a基因(獅棘球絳蟲的登錄號(hào)為FN568379,細(xì)粒棘球絳蟲的登錄號(hào)為FN568380)共有13個(gè)堿基突變,其堿基突變主要為T突變?yōu)镃(共5個(gè)),其次為C突變?yōu)門(3個(gè)),少數(shù)為T突變?yōu)镚(1個(gè)),A突變?yōu)镚(1個(gè)),G突變?yōu)锳(1個(gè)),C突變?yōu)锳(1個(gè)),G突變?yōu)門(1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為1%。
pepck基因(獅棘球絳蟲的登錄號(hào)為FN567989,細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的登錄號(hào)為FN567990)共有10個(gè)堿基突變,其堿基突變主要為A突變?yōu)镚(共4個(gè)),C突變?yōu)門(共4個(gè)),其次為G突變?yōu)锳(1個(gè)),T突變?yōu)镃(1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為0.7%。
pold基因(獅棘球絳蟲的登錄號(hào)為FN568360,細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的登錄號(hào)為FN568361)共有15個(gè)堿基突變,其堿基突變主要為A突變?yōu)镚(共6個(gè)),其次為C突變?yōu)門(4個(gè)),G突變?yōu)锳 (3個(gè)),少數(shù)為C突變?yōu)镚(1個(gè)),G突變?yōu)門(1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為1.4%,見表2。
表2獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲狹義種之間核基因核苷酸序列差異的比較
Tab.2Comparisonsofpairwisedivergencevalues(%)ofnuclearDNAsequencesbetweenE.felidisandE.granulosussensustricto
Nuclear genesAcession no. E. granulosus sensu strictoAcession no. E. felidisPairwise divergenceThe main mutations between E. felidis and E. granulosus sensu stricto elpEU834886EF5583601.7G→A eflaFN568380FN5683791.0T→CpepckFN567990FN5679890.7A→G C→TpoldFN568361FN5683601.4A→G
1.2.2核糖體rRNA基因序列 內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)序列1(ITS1):對(duì)獅棘球絳蟲分離株(NCBI登錄號(hào):FJ426641-FJ426646)和細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型(NCBI登錄號(hào):AY969043)的ITS1序列進(jìn)行比對(duì)分析發(fā)現(xiàn),獅棘球絳蟲分離株有2~3個(gè)序列缺失位點(diǎn),其大小分別為18 bp,3 bp和54 bp,其中54 bp的缺失位點(diǎn)只在個(gè)別分離株中出現(xiàn)(例如:NCBI登錄號(hào):FJ426643和FJ426646)。此外,獅棘球絳蟲分離株與細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型還有12個(gè)可能的突變位點(diǎn),這些零散的突變位點(diǎn)只是在部分獅棘球絳蟲分離株中出現(xiàn),并不適用于設(shè)計(jì)特異性引物對(duì)獅棘球絳蟲分離株進(jìn)行區(qū)別鑒定。獅棘球絳蟲分離株ITS1的缺失位點(diǎn)使通過種間特異性聚合酶鏈反應(yīng)區(qū)別獅棘球絳蟲分離株和細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型成為可能,在18 bp和54 bp兩個(gè)序列缺失位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物可以完成細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型的PCR擴(kuò)增,而在獅棘球絳蟲分離株中則無擴(kuò)增結(jié)果。
18S rRNA基因序列(18S rDNA):對(duì)獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲的18S rDNA 序列進(jìn)行比對(duì)分析發(fā)現(xiàn),獅棘球絳蟲有2個(gè)序列插入位點(diǎn),其大小分別為10 bp和5 bp;此外,獅棘球絳蟲(獅棘球絳蟲的登錄號(hào)為AB731638)和細(xì)粒棘球絳蟲(細(xì)粒棘球絳蟲的登錄號(hào)為GQ260092)有35個(gè)堿基突變,其堿基突變主要為A突變?yōu)镚(10個(gè)),G突變?yōu)锳(8個(gè)),T突變?yōu)镃(6個(gè)),其次為C突變?yōu)镚(4個(gè)),C突變?yōu)門(3個(gè)),少數(shù)為T突變?yōu)镚(2個(gè)),G突變?yōu)門(1個(gè)),C突變?yōu)锳(1個(gè));兩個(gè)序列間的核苷酸差異性為1.6%。
最近的研究表明,獅棘球絳蟲與細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型復(fù)合群分類單位親緣關(guān)系相近,二者的分類地位為姊妹種關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,以目前所有可用的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),可以得出獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3復(fù)合群基因型在具有共同祖先的結(jié)論,但目前前者已經(jīng)演化成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)發(fā)育實(shí)體,甚至極有可能也演化成為一個(gè)獨(dú)立的種[1,8]。
對(duì)獅棘球絳蟲線粒體基因DNA全長(zhǎng)序列(cox1、nad1、cob和rrn),用最大似然法和貝葉斯推論,確定獅棘球絳蟲的分類地位及與其它棘球絳蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。細(xì)粒棘球絳蟲狹義種和細(xì)粒棘球絳蟲獅株一對(duì)新的姊妹種關(guān)系就是通過最大似然法和貝葉斯推論被確認(rèn),并通過引導(dǎo)比例和貝葉斯后驗(yàn)概率的高度準(zhǔn)確性給這些姊妹種關(guān)系提供了后驗(yàn)支持。通過貝葉斯推論得到的進(jìn)化樹顯示細(xì)粒棘球絳蟲狹義種和獅棘球絳蟲在已經(jīng)確定的分類中形成了最基礎(chǔ)的譜系,并展示了它們親緣關(guān)系的程度。此后,細(xì)粒棘球絳蟲進(jìn)化樹也通過由cox1、nad1 和cob翻譯而來的線粒體蛋白質(zhì)序列而被重新構(gòu)建。雖然最大似然法和運(yùn)用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行貝葉斯推論產(chǎn)生的一個(gè)進(jìn)化樹,在關(guān)于馬棘球絳蟲(E.equinus)的分類地位和福氏棘球絳蟲(E.vogeli)的分類地位以及涉及少節(jié)棘球絳蟲(E.oligarthra)的方面存在一些不同,但細(xì)粒棘球絳蟲狹義種和獅棘球絳蟲的姊妹種關(guān)系仍然被這兩種分析方法所高度支持[1]。
獅棘球絳蟲和其它種類棘球絳蟲的線粒體DNA和核DNA序列對(duì)比所產(chǎn)生的差異度見表1,其中獅棘球絳蟲與其它棘球絳蟲線粒體DNA的差異性在6.6%~19.3%之間,且即使是與與其有姊妹種關(guān)系的細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的線粒體DNA的差異性也在6.6%~17.1%之間。獅棘球絳蟲與其它棘球絳蟲核DNA的差異性在0.9%~1.7%之間,但是獅棘球絳蟲與與其親緣關(guān)系最近的細(xì)粒棘球絳蟲狹義種核DNA的差異性在1.4%~1.7%之間,差異也很明顯[1]。通過對(duì)烏干達(dá)獅株和細(xì)粒棘球絳蟲G1型(登錄號(hào):NC_008075)線粒體基因組的部分基因進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)獅株與G1基因型的cox1序列相似性為92.6%,nad1序列相似性為87.2%,atp6的序列相似性為86.8%,cox2的相似性為89.6%,cox3的相似性為90.4%,nad2的序列相似性為88.6%,nad3的序列相似性為89.7%,nad4的序列相似性為87.6%,nad4L的序列相似性為93.6%,nad5的序列相似性為85.4%,nad6的序列相似性為88.1%,cob序列相似性為90.5%。諸多比較發(fā)現(xiàn),棘球絳蟲獅株和細(xì)粒棘球絳蟲G1型線粒體多個(gè)基因的相似度較高,均在85%以上,這也是棘球絳蟲獅株與細(xì)粒棘球絳蟲G1-G3基因型能夠作為姊妹種的分子基礎(chǔ)。
線粒體DNA和核DNA在進(jìn)化分析上也具有明顯的差異,當(dāng)用線粒體DNA進(jìn)行進(jìn)化分析時(shí),細(xì)粒棘球絳蟲G1-G10基因型和獅棘球絳蟲屬于并系關(guān)系,少節(jié)棘球絳蟲與其它種類的棘球絳蟲屬于姊妹種關(guān)系[1,9,16-17],而用核蛋白編碼基因進(jìn)行進(jìn)化分析的結(jié)果顯示,細(xì)粒棘球絳蟲是一個(gè)單一居群,多房棘球絳蟲(E.multilocularis)與細(xì)粒棘球絳蟲屬于姊妹種關(guān)系。然而,盡管線粒體DNA和核DNA在進(jìn)化分析上具有明顯的差異,但是二者的進(jìn)化分析均表明獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲狹義種屬于姊妹種關(guān)系,圖1。[8,17]
圖1對(duì)于最近發(fā)表的關(guān)于棘球絳蟲分子系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的總結(jié)[17]
Fig.1Summaryofnewly-publishedmolecularphylogenetictreesforthegenusEchinococcus
(a) The phylogenetic tree was constructed based on mitochondrial DNA sequences[1,9].
(b) The phylogenetic tree was constructed based on nuclear protein-coding genes sequences[8]. The shadow area indicates the category shift based on mitochondrial DNA sequences. The starred parasites show that their hosts are the wild mammals,meanwhile,HA stands for Holarctic region,TI for Tibet,ET for Ethiopia and NT for Neotropical region,and the other unmarked species use the mammals from Japan as the host distributing all over the world[17].
獅棘球絳蟲與細(xì)粒棘球絳蟲狹義種DNA序列差異性同多房棘球絳蟲與石渠棘球絳蟲(E.shiquicus)之間的差異相當(dāng),但是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于奧氏棘球絳蟲與加拿大棘球絳蟲之間的差異,同時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于公認(rèn)的帶屬(Taenia)絳蟲中的亞洲帶絳蟲(T.asiatica)和牛帶絳蟲(T.saginata)間的差異[9,20]。此外,廣泛地理分布上的各分離株即新近從烏干達(dá)采集的分離株和保存于20世紀(jì)60年代南非分離株在遺傳學(xué)上保持一致,同時(shí)獅棘球絳蟲具有明顯不同的形態(tài)學(xué)特征和以獨(dú)特的獅類為終末宿主[21]。這些證據(jù)都充分支持了獅棘球絳蟲具有獨(dú)立種地位。
根據(jù)線粒體DNA序列[1]和部分核基因DNA序列[17]認(rèn)為,獅棘球絳蟲很明顯是細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的姊妹種,推測(cè)它們有一個(gè)共同的亞洲祖先,這是基于現(xiàn)代貓科動(dòng)物起源于亞洲[22]這一觀點(diǎn)得出的結(jié)論。非洲獅(Pantheraleo)是從上新世晚期生活在亞洲一帶的祖先世系進(jìn)化來的[22],然后在早更新世期間侵入非洲領(lǐng)地棲息。假定在亞洲一帶就出現(xiàn)了獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的分化,則前者便在早更新世之后隨非洲獅一起被帶到了非洲。獅子在有史以來分布廣泛,包括印度、中東和非洲等地,但是現(xiàn)在僅散布于非洲及印度部分區(qū)域[23]。根據(jù)Hüttner等人的調(diào)查,獅棘球絳蟲是烏干達(dá)伊麗莎白女王國家公園獅子一種普通的寄生蟲[15]。
對(duì)ITS1基因進(jìn)行RFLP-PCR(限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性-聚合酶鏈反應(yīng))和對(duì)12S rRNA基因進(jìn)行種間特異性聚合酶鏈反應(yīng)都不能區(qū)別獅棘球絳蟲和細(xì)粒棘球絳蟲狹義種,細(xì)粒棘球絳蟲和獅棘球絳蟲12S rRNA僅有2個(gè)和3個(gè)核苷酸的差異,不能防止獅棘球絳蟲12S rRNA的非特異性擴(kuò)增。而對(duì)nad1基因進(jìn)行限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè),經(jīng)過Hph1限制性內(nèi)切酶消化的nad1 PCR產(chǎn)物的帶型與所有已知的棘球絳蟲的帶型之間存在差異,在細(xì)粒棘球絳蟲狹義種和獅棘球絳蟲之間存在明顯的差異,但是在細(xì)粒棘球絳蟲狹義種G1、G2和G3之間并無差異。通過對(duì)nad1 PCR產(chǎn)物進(jìn)行酶切消化后,可以觀察到較短的條帶,但這種條帶在普通的瓊脂糖凝膠電泳圖上無法觀察。現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中有大量可以參考的cob基因序列,因此可以對(duì)cob基因進(jìn)行限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而確定樣品來自于何種宿主。cob基因的片段較短,但可以選用Hph1限制性內(nèi)切酶,它可以將來自于獅子,豹和黑斑鬣犬的樣品清楚的區(qū)分開[24]。當(dāng)然,隨著愈來愈多DNA序列的積累,可為設(shè)計(jì)獅棘球絳蟲特異性PCR等分子生物學(xué)方法提供重要依據(jù),以期建立一系列以DNA-PCR為基礎(chǔ)的分子流行病學(xué)調(diào)查和蟲種鑒定方法。
對(duì)獅棘球絳蟲進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定,其目的在于對(duì)病原體的傳播途徑、人和動(dòng)物易感性等流行病學(xué)數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行準(zhǔn)確分析,為疾病的有效控制提供重要依據(jù)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,獅棘球絳蟲不僅存在于獅體,還可寄生于其它食肉動(dòng)物。人或動(dòng)物的囊型包蟲病,可由G1-G10基因型細(xì)粒棘球絳蟲和獅棘球絳蟲引起,除獅棘球絳蟲外,所有其它細(xì)粒棘球絳蟲都能以家犬作為中間宿主。在烏干達(dá)西部的一個(gè)國家公園進(jìn)行的調(diào)查顯示,大部分在此飼養(yǎng)的獅子都被獅棘球絳蟲所感染,在同一地理位置的疣豬體內(nèi),也能發(fā)現(xiàn)含有獅棘球蚴的囊泡[25]。獅棘球絳蟲的中間宿主主要為斑馬、牛羚、疣豬、藪豬、水牛和各種羚羊,但是否以長(zhǎng)頸鹿和河馬為中間宿主,目前還有待于進(jìn)一步證實(shí),但其終末宿主,現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)僅限于獅子[3,26]。由于沒有確定的診斷標(biāo)準(zhǔn),診斷獅棘球絳蟲感染的難度大,因而對(duì)其宿主范圍和地理分布的了解尚少,且有關(guān)其中間宿主范圍的資料也很少。同時(shí),沒有確實(shí)的證據(jù)證明獅子是唯一的終末宿主,其它貓科動(dòng)物、犬科動(dòng)物、鬣狗科動(dòng)物是否參與到其生活史也尚未可知[1,27],其對(duì)人是否具有致病性也有待進(jìn)一步研究[1,3-4,26,28]。
獅棘球絳蟲主要分布于埃塞俄比亞、南非、烏干達(dá)和東非保護(hù)區(qū)[3-4,24-25,27]。由于獅棘球絳蟲與細(xì)粒棘球絳蟲狹義種的親緣關(guān)系很近,而細(xì)粒棘球絳蟲狹義種是世界范圍內(nèi)人類感染棘球絳蟲的主要種類,因此獅棘球絳蟲有引起人類感染的潛在可能性。但獅子大多數(shù)被限制在很少有人類活動(dòng)的國家公園和狩獵保護(hù)區(qū),它可能對(duì)東非一些仍與野生動(dòng)物共存的牧民有一定的影響,例如肯尼亞和坦桑尼亞的馬賽人,但它對(duì)這些區(qū)域以外公眾健康的危害性可能很小[1,26]。
獅棘球絳蟲的研究目前尚少,其主要原因可能是相關(guān)研究材料獲取困難所致。就目前的研究結(jié)果表明,獅棘球絳蟲的終末宿主僅為獅子,中間宿主種類雖然較多,但主要是非洲熱帶草原上野生動(dòng)物,病原材料的獲取非常困難。僅僅是從野外獲取獅子糞便,就需要嚴(yán)格的安全防護(hù)措施以防范獅子等野生動(dòng)物對(duì)人類的攻擊,并需要對(duì)獅子的生活習(xí)性和糞便特征極為了解的人員陪同收集,其獲取難度可想而知。對(duì)獅棘球絳蟲的鑒定,跟其它寄生蟲的鑒定一樣,也是從形態(tài)學(xué)特征和分子遺傳標(biāo)記特征兩方面入手,但獅棘球絳蟲與細(xì)粒棘球絳蟲G1-G10基因型的形態(tài)特征極為相似,只有以吻鉤皺褶作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn),無其它明顯的眼觀特征,因此從形態(tài)學(xué)上很難區(qū)分。獅棘球絳蟲的主要分子遺傳標(biāo)記與其它棘球絳蟲的差異度在0.9%~22.9%之間,多數(shù)分子標(biāo)志的差異度在10% 左右,因而是鑒定獅棘球絳蟲較為理想的方法,但目前以之為基礎(chǔ)的分子生物學(xué)鑒定方法因方法復(fù)雜,尚有諸多技術(shù)性問題需要解決。
目前用于鑒定的獅棘球絳蟲分離株數(shù)目有限,鑒定的分子靶標(biāo)主要集中于線粒體cox1、nad1、cob、rrnS和rrnL基因,以及核ITS1、elp、ef1a、pepck、pold基因或基因片段序列,序列信息量有限,因此一方面應(yīng)增加分離株的數(shù)目,以期獲取更多群體的核苷酸變異信息,另一方面應(yīng)在使用原來分子標(biāo)記的同時(shí)應(yīng)分離與鑒定新的有價(jià)值的分子遺傳學(xué)標(biāo)記,以便有助于精確鑒定獅棘球絳蟲蟲種(蟲株)和分析其群體遺傳變異規(guī)律。
參考文獻(xiàn):
[1]Huttner M,Nakao M,Wassermann T,et al. Genetic characterization and phylogenetic position ofEchinococcusfelidis(Cestoda: Taeniidae) from the African lion[J]. Int J Parasitol,2008,38(7): 861-868. DOI: 10.1016/j.ijpara.2007.10.013
[2]Huttner M,Romig T.Echinococcusspecies in African wildlife[J]. Parasitology,2009,136(10): 1089-1095. DOI: 10.1017/S0031182009990461
[3]Thompson RC. The taxonomy,phylogeny and transmission ofEchinococcus[J]. Exp Parasitol,2008,119(4): 439-446. DOI: 10.1016/j.exppara.2008.04.016
[4]Nakao M,Yanagida T,Okamoto M,et al. State-of-the-artEchinococcusandTaenia: phylogenetic taxonomy of human-pathogenic tapeworms and its application to molecular diagnosis[J]. Infect Genet Evol,2010,10(4): 444-452. DOI: 10.1016/j.meegid.2010.01. 011
[5]Busi M,Snabel V,Varcasia A,et al. Genetic variation within and between G1 and G3 genotypes ofEchinococcusgranulosusin Italy revealed by multilocus DNA sequencing[J]. Vet Parasitol,2007,150(1/2): 75-83. DOI: 10.1016/j.vetpar.2007.09.003
[6]Varcasia A,Canu S,Kogkos A,et al. Molecular characterization ofEchinococcusgranulosusin sheep and goats of Peloponnesus,Greece[J]. Parasitol Res,2007,101(4): 1135-1139. DOI: 10.1007/s00436-007-0568-x
[7]Rinaldi L,Maurelli MP,Capuano F,et al. Molecular update on cystic echinococcosis in cattle and water buffaloes of southern Italy[J]. Zoonoses Public Hlth,2008,55: 119-123. DOI: 10.1111/j.1863-2378.2007.01101.x
[8]Saarma U,Jogisalu I,Moks E,et al. A novel phylogeny for the genusEchinococcus,based on nuclear data,challenges relationships based on mitochondrial evidence[J]. Parasitology,2009,136(3): 317-328. DOI: 10.1017/S0031182008005453
[9]Nakao M, McManus DP, Schantz PM,et al. A molecular phylogeny of the genusEchinococcusinferred from complete mitochondrial genomes[J]. Parasitology,2007,134(Pt 5): 713-722. DOI: 10.1017/S0031182006001934
[10]Bowles J,McManus DP. NADH dehydrogenase 1 gene sequences compared for species and strains of the genusEchinococcus[J]. Int J Parasitol,1993,23: 969-972. DOI: 10.1016/0020-7519(93)90065-7
[11]Bowles J,McManus DP. Molecular variation inEchinococcus[J]. Acta Trop,1993,53: 291-305. DOI: 10.1016/0001-706X(93)90035-A
[12]Bowles J,Blair D,McManus DP. Genetic variants within the genusEchinococcusidentified by mitochondrial DNA sequencing[J]. Mol Biochem Parasitol,1992,54: 165-174. DOI: 10.1016/0166-6851(92)90109-W
[13]Obwaller A,Schneider R,Walochnik J,et al.Echinococcusgranulosusstrain differentiation based on sequence heterogeneity in mitochondrial genes of cytochrome coxidase-1 and NADH dehydrogenase-1[J]. Parasitology,2004,128(Pt 5): 569-575. DOI: 10.1017/S0031182004004871
[14]Ballard JW,Whitlock MC. The incomplete natural history of mitochondria[J]. Mol Ecol,2004,13(4): 729-744. DOI: 10.1046/j.1365-294X.2003.02063.x
[15]Nakao M,Lavikainen A,Yanagida T,et al. Phylogenetic systematics of the genusEchinococcus(Cestoda: Taeniidae)[J]. Int J Parasitol,2013,43(12-13): 1017-1029. DOI: 10.1016/j.ijpara.2013.06.002
[16]Moks E,Jogisalu I,Valdmann H,et al. First report ofEchinococcusgranulosusG8 in Eurasia and a reappraisal of the phylogenetic relationships of ‘genotypes’ G5-G10[J]. Parasitology,2008,135(5): 647-654. DOI: 10.1017/S0031182008004198
[17]Knapp J, Nakao M, Yanagida T,et al. Phylogenetic relationships withinEchinococcusandTaeniatapeworms (Cestoda: Taeniidae): An inference from nuclear protein-coding genes[J]. Mol Phylogenet Evol,2011,61(3): 628-638. DOI: 10.1016/j.ympev.2011.07.022
[18]Scott JC,Stefaniak J,Pawlowski ZS,et al. Molecular genetic analysis of human cystic hydatid cases from Poland: identi?cation of a new genotypic group (G9) ofEchinococcusgranulosus[J]. Parasitology,1997,114: 37-43.
[19]Kedra AH,Swiderski Z,Tkach VV,et al. Genetic analysis ofEchinococcusgranulosusfrom humans and pigs in Poland,Slovakia and Ukraine. A multicenter study[J]. Acta Parasitol,1999,44: 248-254.
[20]Jeon HK,Eom KS.TaeniaasiaticaandTaeniasaginata: genetic divergence estimated from their mitochondrial genomes[J]. Exp Parasitol,2006,113(1): 58-61. DOI: 10.1016/j.exppara.2005.11.018
[21]Verster AJ. Review ofEchinococcusspecies in South Africa[J]. Onderstepoort J Vet Res,1965,32(1): 7-118.
[22]Johnson WE,Eizirik E,Pecon-Slattery J,et al. The late Miocene radiation of modern Felidae: a genetic assessment[J]. Science,2006,311: 73-77. DOI: 10.1126/science.1122277
[23]Bertola LD,van Hooft WF,Vrieling K,et al. Genetic diversity,evolutionary history and implications for conservation of the lion (Pantheraleo) in West and Central Africa[J]. J Biogeogr,2011,38: 1356-1367. DOI: 10.1111/j.1365-2699.2011.02500.x
[24]Huttner M,Siefert L,Mackenstedt U, et al. A survey ofEchinococcusspecies in wild carnivores and livestock in East Africa[J]. Int J Parasitol, 2009,39(11): 1269-1276. DOI: 10.1016/j.ijpara.2009.02.015
[25]Wahlers K, Menezes CN, Wong ML ,et al. Cystic echinococcosis in sub-Saharan Africa[J]. Lancet Infect Dis, 2012,12(11): 871-880. DOI: 10.1016/S1473-3099(12)70155-X
[26]Thompson RC, McManus DP. Towards a taxonomic revision of the genusEchinococcus[J]. Trends Parasitol,2002,18(10): 452-457. DOI: 10.1016/S1471-4922(02)02358-9
[27]Moro P, Schantz PM. Echinococcosis: a review[J]. Int J Infect Dis, 2009,13(2): 125-133. DOI: 10.1016/j.ijid.2008.03.037
[28]Schantz PM. Progress in diagnosis,treatment and elimination of echinococcosis and cysticercosis[J]. Parasitol Int, 2006,55 Suppl: S7-S13. DOI: 10.1016/j.parint.2005.11.050