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中國青海省Tahyna病毒的分離鑒定及其人畜感染

2015-11-20 11:42李文娟付士紅姜雙應(yīng)王志玉梁國棟
關(guān)鍵詞:蚊蟲青海省陽性率

李文娟,付士紅,姜雙應(yīng),王志玉,梁國棟

2.中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所病毒性腦炎室,傳染病預(yù)防與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102206;

3.青海省疾病預(yù)防控制中心,西寧 810007;

4.山東大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,濟(jì)南 250012

Tahyna病毒(Tahyna virus,TAHV)屬于布尼亞病毒科(Bunyaviridae)正布尼亞病毒屬(Orthobunyavirus)加利福尼亞腦炎病毒血清組(California serogroup),是歐洲大陸廣泛流行蚊蟲傳播蟲媒病毒[1]。人類感染TAHV后可出現(xiàn)發(fā)熱、胃腸不適、肺炎甚至病毒性腦膜炎等疾病[2-3]。2006年夏季,呂志等從我國新疆喀什地區(qū)采集的蚊蟲標(biāo)本中分離到TAHV(XJ0625),這是我國首次分離到該病毒[4]。2007年在青海省格爾木市采集的屑皮伊蚊(AdeseOchlerotatusdetritus)蚊蟲標(biāo)本中分離到2株 TAHV(QH07029,QH07060)[5],進(jìn)一步研究證實(shí)青海省新分離TAHV是引起當(dāng)?shù)匕l(fā)熱性疾病的新病原[6],TAHV感染成為我國除乙腦、登革之外的第三種蚊蟲傳播病毒性疾病。本文結(jié)合本課題組在青海省開展的多年調(diào)查研究工作,就青海省分離的TAHV生物學(xué)特征、自然循環(huán)、流行病學(xué)、臨床致病特點(diǎn)等相關(guān)研究結(jié)果等進(jìn)行系統(tǒng)綜述。

1 生物學(xué)特征

1.1 對細(xì)胞的致病性 TAHV對BHK-21和Vero細(xì)胞等哺乳動物能夠引起明顯的細(xì)胞病變效應(yīng),接種36~48h即可細(xì)胞融合,48h后細(xì)胞圓縮、脫落,病變進(jìn)展較快;對蚊蟲細(xì)胞,C6/36細(xì)胞,接種后不引起細(xì)胞病變,接種6d后收獲上清液,上清液再次接種BHK細(xì)胞2d后引起細(xì)胞病變,說明雖然TAHV不引起C6/36細(xì)胞病變,但是可以在該細(xì)胞內(nèi)增殖,這與TAHV新疆分離株的細(xì)胞致病性是一致的[5,7]。

1.2 基因組特征 TAHV為單股負(fù)鏈RNA病毒,分為L、M、S三個節(jié)段。應(yīng)用TAHV S節(jié)段引物進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,選擇其所在的布尼亞病毒屬其他毒株做參考,進(jìn)行序列比對。結(jié)果顯示,青海省分離的2株TAHV(QH07029,QH07060)高度同源(99.9%);它們與TAHV 原型株Bardos 92病毒株氨基酸同源性分別為90.0%和90.1%[5]。系統(tǒng)進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),TAHV青海分離株(QH07029,QH07060)與Bardors 92株位于同一進(jìn)化分支,與中國新疆分離株的進(jìn)化距離則較遠(yuǎn)(見圖1)。

眾所周知,歐洲國家與中國新疆南疆地區(qū)和青海省格爾木市之間相隔數(shù)千公里,存在沙漠和高山等地理位置上的阻隔,TAHV病毒分別在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的長期進(jìn)化形成了相對穩(wěn)定和獨(dú)立的進(jìn)化。已有研究顯示,TAHV在歐洲長期廣泛流行,甚至成為當(dāng)?shù)刂饕奈孟x傳播病毒性疾病,但是在亞洲一直未見該病毒分離和引起疾病的報(bào)道,我國自1990年代開始在新疆等地開展的蟲媒病毒調(diào)查也一直未發(fā)現(xiàn)TAHV,但是近年來在我國新疆、青海、內(nèi)蒙古采集的蚊蟲標(biāo)本中連續(xù)分離到該病毒[4-5,8],提示該TAHV為輸入性蟲媒病毒并在我國西北部地區(qū)廣泛存在,這一發(fā)現(xiàn)具有重要公共衛(wèi)生意義也為我國媒介傳染病的預(yù)防控制提出了新的課題。

圖1 基于布尼亞病毒屬S節(jié)段核苷酸序列構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.1 Phylogenetic analysis of Orthobunyavirus based on S segment

2 自然循環(huán)

2.1 傳播媒介 作為蚊蟲傳播蟲媒病毒,TAHV在自然界一般是通過“病毒—蚊蟲—動物”途徑進(jìn)行循環(huán)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,TAHV的傳播媒介包括4屬12種蚊蟲[9],歐洲TAHV分離株約58%來自刺擾伊蚊,該蚊種被認(rèn)為是歐洲TAHV最重要的傳播媒介[10]。青海省格爾木市位于在青藏高原,海拔高度達(dá)2 780米,6~8月為當(dāng)?shù)赜昙?,蚊蟲密度高,由于當(dāng)?shù)佧}堿灘眾多,優(yōu)勢蚊種為耐鹽的屑皮伊蚊。在青海省格爾木市分離的兩株TAHV均來自屑皮伊蚊標(biāo)本,TAHV對該蚊種的現(xiàn)場感染率(infection rate,IR)為1.08[5]。此前未見有從該蚊種中分離到TAHV的報(bào)道,提示TAHV能夠在不同自然地理?xiàng)l件下利用不同的傳播媒介作為病毒繁殖的媒介。

2.2 宿主動物 研究顯示,兔、刺猬、黃鼠、貂、狐貍、睡鼠、乳豬等動物在實(shí)驗(yàn)室條件下感染TAHV后,均可在體內(nèi)檢測到病毒血癥[9]。青海省是我國的重要牧區(qū),牛、羊等家畜數(shù)量眾多,主要在水草豐富的草原或河灘上進(jìn)行放牧。這些區(qū)域同時也適宜蚊蟲孳生,因此動物容易遭受蚊蟲叮咬而感染TAHV。我們對青海省格爾木市、西寧市和民和縣的主要家養(yǎng)動物進(jìn)行血清學(xué)調(diào)查,且在格爾木市擴(kuò)大了動物種類。通過間接免疫熒光檢測(indirect immunofluorescence assay,IFA)和中和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)陽性血清來自格爾木市;格爾木市以野兔、牛、綿羊抗體陽性率較高,其中IgG陽性率分別為38% (5/13)、15.5% (17/110)和 10.9% (12/110);中和抗體陽性率分別為23%(3/13)、12.7%(14/110)和9.1%(10/110)[5-6],見表1。因此,可以認(rèn)為當(dāng)?shù)嘏?、羊、兔等動物在維持TAHV在自然界中的持續(xù)存在和循環(huán),形成自然疫源地的過程中發(fā)揮重要作用。當(dāng)?shù)啬撩窳?xí)慣與家畜同住一處,也為TAHV在蚊蟲、儲存宿主、易感人群之間的循環(huán)提供了更為便利的條件。

3 流行病學(xué)

由于TAHV為我國新分離蟲媒病毒,其流行病學(xué)調(diào)查較少,主要集中在新疆和青海。新疆南部喀什地區(qū)發(fā)熱患者急性期血清中IgM和IgG抗體陽性率分別為5.3%和18.3%,提示當(dāng)?shù)匕l(fā)熱人群存在TAHV的急性感染和既往感染[11]。為進(jìn)一步明確TAHV在我國的流行情況,2007-2009年,在青海省健康人群和發(fā)熱人群開展TAHV血清流行病學(xué)調(diào)查。

3.1 健康人群感染狀況 2007~2008年,在青海省格爾木市,西寧市和民和縣共采集1 078份健康人血清,經(jīng)檢測TAHV IgG抗體總陽性率為1.8%(19/1078);從地區(qū)分布看,格爾木市抗體陽性率為4.4%(16/366);西寧市為0.6%(2/352);民和縣為0.3%(1/360)[5],見表2。格爾木市人群中較高的IgG抗體總陽性率,表明在當(dāng)?shù)仄毡榇嬖赥AHV的既往感染或隱性感染。從年齡分布看,抗體陽性標(biāo)本均來自30歲以下人群,其中以格爾木市5~9歲年齡組陽性率最高,為7.14%(5/70)。一般而言,在長期形成的自然疫源地,以大年齡組的感染幾率或抗體陽性率較高。格爾木市TAHV抗體陽性以小年齡組為主,提示TAHV在當(dāng)?shù)卮嬖跁r間較短,推測TAHV可能為1990年代從國外傳入青海[12]。

表1 青海省動物TAHV抗體檢測陽性率Tab.1 Prevalence of antibody against TAHV in livestock in Qinghai

3.2 發(fā)熱病人感染狀況 2009年7~9月,在青海省格爾木市、西寧市和民和縣采集661例以發(fā)熱為主訴的門診病人血清標(biāo)本。格爾木市發(fā)熱病人中TAHV IgM 抗體陽性率(5.24%,12/229)明顯高于西寧市(2.05%,5/195)和民和縣(2.11%,5/237);其中格爾木市IgM抗體陽性率以10~19歲年齡組(12%,4/33)最高,這可能與青少年戶外活動較多,有更多機(jī)會受到蚊蟲叮咬而感染TAHV所致[5-6]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)青海省健康人與發(fā)熱病人TAHV中和抗體陽性率存在明顯的差異(χ2=5.733,P=0.014)(具體數(shù)據(jù)見表2);表明青海省TAHV感染與發(fā)熱等疾病之間存在著一定聯(lián)系,提示TAHV可能是引起當(dāng)?shù)厝巳合募景l(fā)熱性疾病的病原體。

表2 青海省健康人群和發(fā)熱病人TAHV中和抗體陽性率比較Tab.2 Comparison of prevalence of neutralizing antibody against TAHV between health residents and febrile patients in Qinghai

4 臨床癥狀

國外研究報(bào)道,TAHV感染人類后引起的疾病主要表現(xiàn)為感冒樣癥狀,患者一般為突然發(fā)熱,伴有頭痛、精神不振、結(jié)膜炎、咽炎、肌痛、惡心、胃腸道癥狀、食欲減退,偶有關(guān)節(jié)痛及頸強(qiáng)直等中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,國外稱為“Valtice fever”。疾病流行于夏秋季節(jié);也有引起非典型性肺炎和腦膜腦炎的報(bào)道[9,13]。雖然我國人群中已檢測到TAHV抗體,但一直缺乏TAHV致病的直接證據(jù)。

為明確我國是否存在TAHV感染病例,2009年在青海省TAHV分離地格爾木市開展病例搜索和隨訪調(diào)查研究。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測,共獲得5例TAHV現(xiàn)癥感染的實(shí)驗(yàn)室確診病例,其中4例檢測到急性期血清TAHV IgM抗體陽性和雙份血清中和抗體四倍以上增高,2例急性血清中檢測到TAHV IgM抗體陽性和TAHV核酸陽性,證實(shí)我國存在TAHV感染引起的相應(yīng)疾病[6]。

TAHV感染病例初診時均具有相似的臨床癥狀:發(fā)熱、咽痛、食欲不振、關(guān)節(jié)痛、頭痛、全身酸痛乏力等。隨訪調(diào)查結(jié)果顯示,經(jīng)過抗病毒和對癥治療,所有病例的癥狀在2~5d均消失(部分沒有藥物治療的病例的癥狀也自動消失(具體情況見表3)。所有病例預(yù)后均較好,經(jīng)過3個月隨訪,未觀察到癥狀加重和(或)死亡病例等。這是我國首次發(fā)現(xiàn)TAHV現(xiàn)癥感染病例,其感染癥狀輕微,預(yù)后良好, 多為自愈性疾病。

表3 2009年青海省格爾木市TAHV感染病例的臨床癥狀及實(shí)驗(yàn)室檢測Tab.3 Clinical features and laboratory tests of TAHV infection cases in Geermu,Qinghai,2009

5 展 望

通過2007-2009年在青海省開展系統(tǒng)研究,在格爾木市分離到TAHV并證實(shí)TAHV是引起當(dāng)?shù)匕l(fā)熱性疾病的新病原體,TAHV感染成為我國繼乙腦、登革之外的第三種蚊蟲傳播病毒性疾病,這一發(fā)現(xiàn)為我國蚊蟲傳播病毒性疾病的預(yù)防控制提出新的課題,也為我國甚至世界范圍內(nèi)高原地區(qū)蚊蟲傳播病毒性疾病的預(yù)防與控制以及相關(guān)策略的調(diào)整提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

TAHV感染作為一種蚊蟲傳播病毒性疾病,具有自然疫源的屬性,疾病的播散具有一定的地域性。目前隨著全球氣候的變暖,國際經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域及地區(qū)間交流合作的增多,使得蚊蟲傳播疾病的廣泛播散成為可能。新疆、青海和內(nèi)蒙古3省對病毒的分離,提示TAHV在我國可能已經(jīng)廣泛存在;我國的TAHV雖然分離自不同的蚊種,但均來自當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢蚊種,提示在當(dāng)?shù)鼐哂锌焖俨ド⒌臐撛谕{。然而我國大部分省份已持續(xù)開展蟲媒病毒研究分離到多株蟲媒病毒,而TAHV僅在新疆、青海、內(nèi)蒙古3個西北省份分離到。為何我國的TAHV僅存在于西北地區(qū),不同分離株之間存在怎樣的聯(lián)系仍是需要解決的問題。此外,加強(qiáng)我國其他地區(qū)TAHV的檢測與監(jiān)測,特別是在臨床發(fā)熱病例中發(fā)現(xiàn)該病毒感染的病例,闡明該病毒感染在我國人群中的發(fā)病規(guī)律和疾病負(fù)擔(dān),并據(jù)此提出預(yù)防控制措施等是需要今后長期開展的研究課題。

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