于珊珊,錢偉鋒,2,許建海,劉 群
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193;2.河南科技大學(xué),河南 洛陽(yáng) 471023)
北京地區(qū)犬貓弓形蟲和新孢子蟲感染的檢測(cè)與分析
于珊珊1,錢偉鋒1,2,許建海1,劉群1
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193;2.河南科技大學(xué),河南 洛陽(yáng) 471023)
了解犬、貓弓形蟲和新孢子蟲感染情況,應(yīng)用SPA-ELISA和ICT對(duì)2008-2011年間收集的北京地區(qū)137份流浪貓、186份寵物貓和763份寵物犬及其他部分省市的57份鄉(xiāng)村犬進(jìn)行血清抗體檢測(cè);同時(shí),提取貓及部分犬的血樣DNA,分別擴(kuò)增弓形蟲和新孢子蟲特異性基因片段。結(jié)果顯示,流浪貓和寵物貓弓形蟲抗體陽(yáng)性率分別為24.1%(33/ 137)和13.4%(25/186),寵物犬和鄉(xiāng)村犬分別為14.5%(111/763)和24.6%(14/57),不同來(lái)源的犬或貓抗體陽(yáng)性率差異顯著(P<0.05);流浪貓和寵物貓的新孢子蟲抗體陽(yáng)性率分別為7.30%(10/137)和6.45%(12/186),寵物犬和鄉(xiāng)村犬分別為6.06%(8/132)和10.5%(6/57),差異均不顯著(P>0.05)。寵物貓和流浪貓基因檢測(cè)的陽(yáng)性率分別為3.65%和2.15%,差異不顯著(χ2=0.22,P>0.05);132份寵物犬和29份鄉(xiāng)村犬基因檢測(cè)陽(yáng)性率分別為18.2%和6.90%,差異顯著(P<0.05)。血液中蟲體特異性基因檢出率低于血清抗體檢出率。寵物犬和寵物貓弓形蟲和新孢子蟲感染隨著年齡增加呈上升趨勢(shì),但各年齡段差異不顯著(P>0.05)。
犬;貓;弓形蟲;新孢子蟲;抗體;DNA
龔地弓形蟲(Toxoplasma gondii,簡(jiǎn)稱弓形蟲)是能夠寄生于多種動(dòng)物與人有核細(xì)胞的頂復(fù)亞門原蟲。貓既是弓形蟲的終末宿主又是中間宿主,犬、家畜、家禽、野生動(dòng)物、海洋哺乳動(dòng)物和人都是弓形蟲的中間宿主。犬新孢子蟲(Neospora caninum,簡(jiǎn)稱新孢子蟲)是與弓形蟲極其相似的多種動(dòng)物共患原蟲,犬既是終末宿主又是中間宿主,貓、家畜、禽類、野生動(dòng)物等均為中間宿主。弓形蟲和新孢子蟲都是機(jī)會(huì)性病原,均可寄生于宿主的全身有核細(xì)胞,危害形式多樣,健康犬和貓感染后較少表現(xiàn)臨床癥狀,多呈隱性感染長(zhǎng)期帶蟲。免疫力低下動(dòng)物感染弓形蟲后可呈現(xiàn)全身性熱性疾病,新孢子蟲的主要危害是引起感染動(dòng)物的神經(jīng)肌肉功能障礙,幼犬可表現(xiàn)為跛行和皮膚潰瘍。二者共同的臨床表現(xiàn)為懷孕動(dòng)物流產(chǎn)、死胎、木乃伊胎等繁殖障礙。
近年來(lái),寵物犬和貓飼養(yǎng)量不斷增多,流浪犬和貓的數(shù)量也隨之升高,犬貓感染弓形蟲和新孢子蟲的危害及其對(duì)人類的潛在威脅逐漸被關(guān)注。國(guó)內(nèi)外已有多篇關(guān)于犬、貓弓形蟲和新孢子蟲感染的報(bào)道[1-5]。不同報(bào)道中犬貓弓形蟲和新孢子蟲的感染率存在明顯差異,感染情況與動(dòng)物的養(yǎng)殖方式、品種、機(jī)體狀況以及氣候等諸多因素有關(guān),所用檢測(cè)方法也一定程度影響檢測(cè)結(jié)果。
為了進(jìn)一步了解北京地區(qū)犬、貓弓形蟲和新孢子蟲的感染狀況,我們分別檢測(cè)北京地區(qū)的寵物犬、貓及流浪貓及鄉(xiāng)村犬的血清抗體和血液DNA,為犬貓的弓形蟲和新孢子蟲感染及進(jìn)一步的防控研究提供數(shù)據(jù)和資料。
1.1材料流浪貓137份,采自北京生活小區(qū)及部分收容所。寵物貓186份和寵物犬763份,采自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)院的門診病例。鄉(xiāng)村犬57份,采自北京周邊的鄉(xiāng)村散養(yǎng)犬。采集靜脈血,分離血清-20℃冰箱保存?zhèn)溆?;提取血液有型成分DNA保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2主要儀器分別使用Bio-rad公司的酶標(biāo)儀model680、德國(guó)Eppendorf公司的Centrifuge5810R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)和移液器、德國(guó)Biometra公司的PCR儀和 Alpha Innotech公司 Alphalmager 2200凝膠成像系統(tǒng)。
1.3主要試劑包被緩沖液(0.05mol/L pH值9.6的碳酸鹽緩沖液);20×濃縮洗滌液(pH值6.0-6.2的PBST溶液);封閉液(5%馬血清和1%BSA的PBS);血清樣本稀釋液(1%BSA的PBS,pH值7.4);酶標(biāo)記物SPA-HRP稀釋液(1%BSA的PBS,pH值7.4);酶標(biāo)記物工作液(1∶12 000);終止液(2 mol/L H2SO4)。酚∶氯仿∶異戊醇(25∶24∶1)。分離緩沖液:按照pH值7.4 Tris·Cl(10 mol/L),NaCl(10 mol/L),pH值8.0 EDTA-Na2(25 mol/L),SDS(1%),蛋白酶K(100 μg/mL)的終濃度在蒸餾水中加入適量上述液體,混勻。1%氯金酸和1%檸檬酸三鈉。
1.4試驗(yàn)方法
1.4.1血清弓形蟲抗體檢測(cè)應(yīng)用本課題組研制的SPA-ELISA試劑盒。
1.4.2血清新孢子蟲抗體檢測(cè)應(yīng)用本課題組建立的膠體金試紙條(ICT)。
1.4.3血液DNA提取常規(guī)方法提取全血沉淀的DNA,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.4巢氏PCR擴(kuò)增弓形蟲特異性DNA片段根據(jù)弓形蟲的SAG1基因設(shè)計(jì)、合成兩對(duì)引物,外引物對(duì)Tg1(GCGAATTCATGTCAGATCCCCCTCT)和Tg2(GCGGATTCTCACGCAGGCGACACAAGCT),內(nèi)引物對(duì)Tg3(CGACAGCCGCGGTCATTCTC)和Tg4(GCAACCAGTCAGCGTCGTCC),擴(kuò)增片段大小為522 bp。
PCR反應(yīng)體系為每25 μL體系中加入2×Easy Taq PCR Supper Mix 12.5 μL,上下游引物各1 μL(20 pm),模板DNA 1 μL,分別以超純水和弓形蟲RH株DNA為陰、陽(yáng)性對(duì)照。
反應(yīng)程序:94℃變性4 min;94℃變性20 s,58℃退火20 s,72℃延伸10 s,共30個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min。循環(huán)結(jié)束后取0.1 μL第一輪產(chǎn)物作為模板,重復(fù)如上擴(kuò)增循環(huán)。
PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖電泳,將擴(kuò)增的特異性條帶回收后送公司測(cè)序,與Gen Bank中的基因序列進(jìn)行比對(duì)。
1.4.5巢氏PCR擴(kuò)增新孢子蟲特異性DNA根據(jù)新孢子蟲Nc-5基因設(shè)計(jì)、合成兩對(duì)引物,其中外引物為Np6(CTCGCAGTCAACCTACGTCTTCT)和Np21(CCCAGTGCGTCCAATCCTGTAAC),內(nèi)引物為 Np9(GTTGCTCTGCTGACGTGTCGTTG)和Np10(CTCAACACAGAACACTGAACTCTCG),擴(kuò)增片段大小為224 bp。
反應(yīng)程序:94℃變性5 min;94℃變性30 s,63℃退火30 s,72℃延伸30 s,共35個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min。循環(huán)結(jié)束后取0.1 μL第一輪產(chǎn)物作為模板,重復(fù)如上擴(kuò)增循環(huán)。
PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖電泳鑒定,將擴(kuò)增的特異性條帶回收后送公司測(cè)序,與Gen Bank中的基因序列進(jìn)行比對(duì)。
2.1貓的血清弓形蟲抗體與特異性DNA檢測(cè)
137份流浪貓和186份寵物貓血清的弓形蟲抗體經(jīng)SPA-ELISA檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表1,陽(yáng)性率分別為24.1%和13.4%,經(jīng)卡方統(tǒng)計(jì)分析表明二者差異顯著(χ2=6.07,P<0.05)。流浪貓血液弓形蟲DNA檢出率為10.2%,寵物貓為17.2%,差異不顯著(χ2= 0.67,P>0.05)。PCR擴(kuò)增后的產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),陽(yáng)性擴(kuò)增片段大小為522 bp(圖1),序列與弓形蟲RH株的序列相似性達(dá)98%。
表1 貓弓形蟲抗體與DNA檢測(cè)
對(duì)背景資料清晰的113份貓(46份寵物貓,67份流浪貓)的檢測(cè)結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)公貓血清抗體陽(yáng)性率為20.0%,母貓為22.4%;DNA檢測(cè)為公貓陽(yáng)性率16.4%,母貓10.3%。卡方統(tǒng)計(jì)分析表明不同性別的貓血清抗體及血液DNA陽(yáng)性率差異均不顯著(P>0.05)。對(duì)年齡資料清晰貓的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,顯示寵物貓弓形蟲感染率隨年齡增長(zhǎng)呈上升趨勢(shì),其中7歲以上的寵物貓抗體陽(yáng)性率達(dá)21.7%,但各個(gè)年齡段血清抗體和DNA陽(yáng)性率差異均不顯著(P>0.05)。
圖1 貓血液弓形蟲DNA擴(kuò)增產(chǎn)物電泳
2.2犬弓形蟲血清抗體和血液DNA檢測(cè)應(yīng)用SPA-ELISA對(duì)763份寵物犬和57份鄉(xiāng)村犬的弓形蟲的血清抗體檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2,其中鄉(xiāng)村犬血清抗體陽(yáng)性率(24.6%)明顯高于寵物犬(14.5%),二者差異顯著(P<0.05)。對(duì)其中的132份寵物犬和29份鄉(xiāng)村犬血液DNA的PCR擴(kuò)增,二者的陽(yáng)性率分別為18.2%和6.90%,差異顯著(P<0.05)。擴(kuò)增的DNA片段測(cè)序結(jié)果為529 bp,同弓形蟲SAG1基因序列相似性均達(dá)99%。
表2 犬弓形蟲抗體與DNA檢測(cè)
對(duì)背景資料清晰的132份寵物犬和29份鄉(xiāng)村犬進(jìn)行性別與弓形蟲陽(yáng)性率關(guān)系分析發(fā)現(xiàn),公犬抗體陽(yáng)性率為24.1%,母犬為28.2%;血液DNA檢測(cè)公犬陽(yáng)性率為13.3%,母犬為19.2%。不同性別犬的弓形蟲抗體和DNA檢測(cè)陽(yáng)性率差異均不顯著(P>0.05)。
對(duì)132份年齡清晰的寵物犬分析發(fā)現(xiàn),犬的抗體和基因檢測(cè)陽(yáng)性率隨年齡增加呈上升趨勢(shì),但不同年齡段的犬差異不顯著(P>0.05)。
2.3貓新孢子蟲血清抗體和血液DNA檢測(cè)應(yīng)用ICT檢測(cè)了流浪貓和寵物貓血清新孢子蟲抗體,流浪貓的抗體陽(yáng)性率為7.30%,寵物貓為6.45%,見(jiàn)表3,卡方統(tǒng)計(jì)分析二者的差異不顯著(χ2=0.09,P>0.05)。新孢子蟲特異性Nc-5基因的陽(yáng)性率分別為3.65%和2.15%,也無(wú)顯著差異(χ2= 0.22,P>0.05)。DNA擴(kuò)增片段大小為224 bp左右,序列與新孢子蟲Nc1株的Nc-5基因相似性為99%。
表3 貓新孢子蟲抗體與DNA檢測(cè)
圖2
對(duì)背景資料清晰的113份貓血清(67份流浪貓和46份寵物貓)進(jìn)行性別與抗體及DNA陽(yáng)性率相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)性別與新孢子蟲感染率無(wú)顯著相關(guān)性。
表4 犬的新孢子蟲血清抗體與DNA檢測(cè)
2.4犬的新孢子蟲血清抗體與血液DNA檢測(cè)對(duì)犬新孢子蟲抗體檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4,寵物犬的陽(yáng)性率為6.06%,鄉(xiāng)村犬為10.5%,二者差異不顯著(χ2=0.60,P>0.05)。巢氏PCR擴(kuò)增血液DNA,寵物犬和鄉(xiāng)村犬血液DNA陽(yáng)性率分別為9.85%和6.90%,二者無(wú)顯著差異(χ2=0.02,P>0.05)。擴(kuò)增的DNA片段大小均為224 bp,與NC1株的Nc-5基因的相似性達(dá)99%。不同性別和不同年齡寵物犬的新孢子蟲抗體與DNA陽(yáng)性率差異不顯著(P>0.05)。
犬、貓的弓形蟲感染在我國(guó)北京、上海、深圳、新疆等地[4,6-8]均有報(bào)道,弓形蟲感染普遍存在,但不同地區(qū)感染率存在一定差異。Dubey等[4]檢測(cè)了廣州的34份貓血清弓形蟲抗體,陽(yáng)性率高達(dá)79.4%,Zhang等[8]的報(bào)道廣州地區(qū)犬的弓形蟲抗體陽(yáng)性率為33.3%。在巴西,犬和貓弓形蟲感染率高達(dá)85%以上[9-10]。新孢子蟲在世界各地的牛、犬、貓及各種野生動(dòng)物新孢子蟲感染的報(bào)道,血清抗體陽(yáng)性率從0%-100%不等[3],我國(guó)對(duì)犬和貓新孢子蟲感染報(bào)道較少。
我們前期建立了SPA-ELISA可檢測(cè)多種動(dòng)物的血清弓形蟲抗體,將其應(yīng)用于對(duì)犬、貓血清弓形蟲抗體的檢測(cè),流浪貓和鄉(xiāng)村犬血清抗體陽(yáng)性率分別為24.1%和24.6%,明顯高于寵物貓(13.4%)和寵物犬(14.5%),原因可能是流浪貓和鄉(xiāng)村犬生活環(huán)境及食物來(lái)源混雜,食入含有弓形蟲包囊的嚙齒動(dòng)物及生肉機(jī)會(huì)較多。在特立尼達(dá)和多巴哥,250只犬中流浪犬弓形蟲陽(yáng)性率最高為60.5%,獵犬為30.5%,寵物犬為25.5%。在匈牙利,鄉(xiāng)村貓(61.3%)的感染率也明顯高于寵物貓(22.4%)和城市周邊地區(qū)貓(50%)[11]。在我國(guó)廣州地區(qū)進(jìn)行的檢測(cè)也顯示,流浪犬(33.3%)和流浪貓(30.77%)弓形蟲抗體陽(yáng)性率明顯高于寵物犬(17.5%)和寵物貓(17.98%)[6]。
在本次檢測(cè)中,對(duì)背景資料清晰的犬、貓血液DNA檢測(cè),其中流浪貓和寵物貓的DNA陽(yáng)性率分別為10.4%和17.4%,寵物犬和鄉(xiāng)村犬分別為18.2%和6.90%,不同來(lái)源的犬或貓DNA陽(yáng)性率差異均不顯著(P>0.05)。存在的問(wèn)題是,抗體檢測(cè)和DNA檢測(cè)結(jié)果并不一致,主要原因應(yīng)該是血液中出現(xiàn)可檢出蟲體DNA和血清抗體的時(shí)機(jī)并不一致,檢出抗體或蟲體特異性DNA均可判定動(dòng)物感染。
對(duì)犬、貓血清新孢子蟲的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),流浪貓和寵物貓抗體陽(yáng)性率分別為7.30%和6.45%,鄉(xiāng)村犬和寵物犬分別為10.5%和6.06%,不同來(lái)源的犬或貓抗體陽(yáng)性率差異不顯著。關(guān)于犬和貓新孢子蟲的感染率,不同報(bào)道的結(jié)果差異較大,流浪犬和流浪貓新孢子蟲抗體陽(yáng)性率明顯高于寵物犬和寵物貓,分析原因應(yīng)該與犬貓的生活環(huán)境密切相關(guān)。
犬、貓弓形蟲和新孢子蟲感染隨年齡增長(zhǎng)呈升高的趨勢(shì),不同性別間也有一定差異,但犬和貓的年齡和性別對(duì)其感染率的相關(guān)性差異均不顯著。
弓形蟲和新孢子蟲的宿主范圍非常相似,本次檢測(cè)也發(fā)現(xiàn)犬、貓也存在著一定程度的弓形蟲和新孢子蟲共同感染。已有多篇報(bào)道兩種病原的共同感染,如Azevedo等[5]曾報(bào)道過(guò)犬新孢子蟲和弓形蟲共感染率為14%,Bresciani等[12]報(bào)道貓弓形蟲和新孢子蟲共同感染率為10.3%。
對(duì)北京地區(qū)不同來(lái)源犬、貓血清弓形蟲和新孢子蟲抗體及血液DNA的檢測(cè),再次證明犬和貓的弓形蟲和新孢子蟲感染較為普遍,且流浪犬和貓的感染程度明顯高于寵物犬貓,提醒管理部門應(yīng)該高度關(guān)注流浪動(dòng)物,及時(shí)收容流浪犬和貓,防控流浪動(dòng)物傳播疾病,尤其是人獸共患病的傳播。
[1]Lindsay D S,Dubey J P,Upton S J,et al.Serological prevalence of Neospora caninum and Toxoplasma gondii in dogs from Kansas[J].J Helminthol,1990,Soc.Wash.57:86-88.
[2]Afonso E M L,Poulle M,Lemoine,et al.Prevalenceof Toxoplasma gondii in small mammals from the Ardennes Region[J].France.Folia Parasitologica,2007,54:313-314.
[3]Dubey J P,Zhu X Q,Sundar N,et al.Genetic and biologic characterization of Toxoplasma gondii isolates of cats from China[J]. Vet Parasitol,2007,145:352-356.
[4]Yu Y L,F(xiàn)u L J,Wang M.Serological survey of Toxoplasma gondii infectionin dogs and cats in Beijing[J].Chin J Vet Med,2006,42:7-9.
[5]Azevedo S S,Batista C S A,Vasconcellos A S,et al.Seroepidemiology of Toxoplasma gondii and Neospora caninum in dogs from the state of Paraíba,Northeast region of Brazil[J].Res Vet Sci,2005,79(1):51-56.
[6]Gong G H,Zhou J P,Sun Q Y,et al.Serological survey of Toxoplasma gondii infection in dogs in Shanghai area[J].Chin J Ani InfectDis,2009,17:64-67.
[7]Xie G P,Geng Y J,Zhang R L,et al.Survey of Toxoplasma gondii infection in pet cats and dogs in Shenzhen[J].Chin TropMed,2010,10:1075-1077.
[8]Zhang H,Zhou D H,Chen Y Z,et al.Antibodies to Toxoplasma gondii in stray and household dogs in Guangzhou China[J].J Parasitol,2010,96:671-672.
[9]Santos T R,A J Costa,G H Toniollo,et al.Prevalence of anti-Toxoplasma gondii antibodies in dairy cattle,dogs,and humans from the Jauru micro-region,Mato Grosso state Brazil[J].Vet.Parasitol,2009,161:324-326.
[10]Cavalcante G T,Aguiar D M,Chiebao D,et al.Seroprevalence of Toxoplasma gondii antibodies in cats and pigs from rural western Amazon[J].Brazil JParasitol,2006,92:863-864.
[11]Hornok S,Edelhofer R,Joachim A,et al.Seroprevalence of Toxoplasma gondii and Neospora caninum infection of cats in hungary. ActaVeterinariaHungarica,2008,56(1):pp.81-88.
[12]Bresciani K D,Gennari S M,Serrano A C,et al.Antibodies to Neospora caninum and Toxoplasma gondii in domestic cats from Brazil[J].Parasitol Res,2007(100):281-285.
S829.292,S858.293
A
0529-6005(2016)09-0031-04
2015-07-10
國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2015-CB150300);國(guó)家自然科學(xué)基金(31372424,30871861)
于珊珊(1985-),女,碩士,研究方向?yàn)轭A(yù)防獸醫(yī)學(xué),E-mail:yumengsha123@163.com
劉群,E-mail:qunliu@cau.edu.cn