袁東波,郭 莉,侯 巍,莫 茜,尹 杰,周明忠,郝力力,陽(yáng)愛(ài)國(guó)
(四川省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,四川成都610041)
細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)和多房棘球絳蟲(chóng)引發(fā)的棘球蚴病,統(tǒng)稱包蟲(chóng)病,是一種嚴(yán)重的人獸共患寄生蟲(chóng)病,主要感染人、牛羊等家畜以及小型嚙齒類動(dòng)物。包蟲(chóng)病不僅嚴(yán)重危害居民健康,而且導(dǎo)致包蟲(chóng)病患者因病返貧,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。四川[1-2]、青海、寧夏、甘肅[3]以及新疆等省是包蟲(chóng)病高發(fā)地區(qū),其中四川省的甘孜州和阿壩州全州、雅安市的天全縣和寶興縣以及涼山州的木里縣和越西縣均是包蟲(chóng)病流行區(qū)域。
人和動(dòng)物感染包蟲(chóng)病主要是經(jīng)口感染(比如誤食被包蟲(chóng)蟲(chóng)卵污染的水和食物,手接觸了被蟲(chóng)卵污染的土壤或者犬的皮毛),蟲(chóng)卵經(jīng)口進(jìn)入胃,在宿主消化液作用下發(fā)育成六鉤蚴經(jīng)腸壁進(jìn)入血液。中絳期的幼蟲(chóng)可在患者及動(dòng)物體內(nèi)像腫瘤樣生長(zhǎng)發(fā)育和侵潤(rùn)遷移,對(duì)肝臟等臟器損害嚴(yán)重。包蟲(chóng)的蟲(chóng)卵已在孕節(jié)內(nèi)提前發(fā)育為六鉤蚴,不需要在外界環(huán)境中發(fā)育,因此隨糞便排出的蟲(chóng)卵已經(jīng)完全發(fā)育成熟,對(duì)人和其他中間宿主均已具有感染力。除此之外,蟲(chóng)卵對(duì)低溫抵抗力極強(qiáng),能在外界環(huán)境中長(zhǎng)期存活并保持感染力。細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)蟲(chóng)卵-80 ℃至少需要7 d方能徹底滅活,而在7 ℃可存活200 d以上,21 ℃可存活50天[4-5]。多房棘球絳蟲(chóng)蟲(chóng)卵在實(shí)驗(yàn)室4 ℃水中可存活16個(gè)月[4-5]。在德國(guó)南部,秋冬季節(jié)可存活8個(gè)月,夏季可存活78 d,在潮濕土壤中也可存活很長(zhǎng)時(shí)間[6]。
本試驗(yàn)的目的是對(duì)本省包蟲(chóng)病流行地區(qū)自然環(huán)境中包蟲(chóng)蟲(chóng)卵污染情況進(jìn)行初步調(diào)查,為進(jìn)一步完善包蟲(chóng)病防控措施提供數(shù)據(jù)及技術(shù)支撐。
1.1 樣本采集 共采集新鮮犬糞850份,其中:石渠縣103份、爐霍縣97份、甘孜縣90份、天全縣281份、寶興縣279份;土壤樣本61份,取地表土層1 cm內(nèi)的土壤,每份100 g左右,其中:石渠縣A鄉(xiāng)20份、石渠縣B鄉(xiāng)21份,爐霍縣10份、色達(dá)縣10份,所有土壤樣本均采集于犬舍為中心100平米范圍內(nèi);犬頸部毛發(fā)樣本39份,其中石渠縣A鄉(xiāng)20份、石渠縣B鄉(xiāng)19份;公路旁地表水樣本80份,其中石渠縣A鄉(xiāng)30份、石渠縣B鄉(xiāng)10份、石渠縣C鄉(xiāng)20份以及爐霍縣20份,每份50 mL左右。由于犬糞是環(huán)境中蟲(chóng)卵的唯一來(lái)源,所以采集犬糞、犬舍周圍土壤及犬毛過(guò)程中,必須做好安全防護(hù),避免感染包蟲(chóng)蟲(chóng)卵。
1.2 主要試劑及儀器 Power SYBR Green PCR Master Mix,購(gòu)自ABI公司;引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成;糞便及土壤樣本徹底破碎采用Bertin Precellys 24組織破碎儀;樣本總DNA提取采用E.Z.N.A Stool DNA Kit;最終檢測(cè)儀器為杭州博日9600型熒光PCR儀。
1.3 核酸的提取 所有樣本的核酸提取均采用E.Z.N.A Stool DNA Kit試劑盒,按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。其中,土壤及犬糞樣本需用Bertin Precellys 24組織破碎儀充分破碎后再進(jìn)行核酸提??;水體樣本需至少13 000 r/min離心5 min后收集沉淀,再進(jìn)行核酸提??;犬毛需在50 mL試管中,用超純水充分震蕩洗滌后,13 000 r/min離心5 min后收集沉淀,提取核酸。所有樣本最后洗脫的總DNA于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 檢測(cè)方法 通過(guò)生物信息學(xué)對(duì)細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)G1,G6和G7株及多房棘球絳蟲(chóng)大量序列進(jìn)行比對(duì)分析,選取線粒體上ND1基因作為檢測(cè)基因,產(chǎn)物長(zhǎng)度為98 bp,所用引物序列及反應(yīng)體系均采用先前本實(shí)驗(yàn)室建立的方法[7]。PCR體系為50 μL,上下游引物終濃度分別為0.3 μmol/L,模板1-3 μL(約為5 ng)。反應(yīng)條件為預(yù)變性:94 ℃5 min;變性94 ℃30s,60 ℃退火及延伸30 s,共40個(gè)循環(huán),按照儀器默認(rèn)設(shè)置添加熔解曲線分析步驟。其中陽(yáng)性對(duì)照細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)和多房棘球絳蟲(chóng)陽(yáng)性DNA均由本實(shí)驗(yàn)保存。
2 結(jié)果
2.1 檢測(cè)結(jié)果 所有樣本檢測(cè)結(jié)果如表1所示,犬糞樣本:石渠縣、爐霍縣、甘孜縣、天全縣和寶興縣包蟲(chóng)陽(yáng)性率分別為 3.9%、38.1%、27. 8%、100%、6.1%和8.2%,總陽(yáng)性率為12.4%;土壤樣本:石渠縣A鄉(xiāng)、石渠縣B鄉(xiāng)、爐霍縣和色達(dá)縣陽(yáng)性率分別為 15.0%、14.3%、20.0%和0,總陽(yáng)性率為13.1%;犬毛樣本:石渠縣A鄉(xiāng)和石渠縣B鄉(xiāng)陽(yáng)性率分別為10.0%和5.3%,總陽(yáng)性率為7.7%;所有水體樣本均為陰性。
表1 環(huán)境中所采集的樣本信息及檢測(cè)結(jié)果
2.2 PCR產(chǎn)物的特異性 通過(guò)熔解曲線分析,所有陽(yáng)性樣本的熔解峰均與陽(yáng)性對(duì)照吻合,且均為單峰,說(shuō)明整個(gè)PCR反應(yīng)特異性好,產(chǎn)物均為目的基因產(chǎn)物,無(wú)非特異性產(chǎn)物。
四川省甘孜州和阿壩州全州、雅安市的寶興縣和天全縣、涼山州的木里縣和越西縣是包蟲(chóng)病流行區(qū)域,其中甘孜州、阿壩州的部分地區(qū)屬于重度流行區(qū)。尤其是甘孜州的石渠縣,是全世界包蟲(chóng)病研究中心,同時(shí)也是最嚴(yán)重的地區(qū),而寶興縣、天全縣、木里縣和越西縣均屬于輕度流行區(qū)。
犬糞便中的蟲(chóng)卵是感染人和動(dòng)物的唯一階段,感染途徑主要是犬糞污染環(huán)境,包括土壤、水源以及犬體表的被毛等,人和動(dòng)物通過(guò)直接接觸犬糞以及上述被犬糞污染的環(huán)境,經(jīng)口攝入蟲(chóng)卵導(dǎo)致感染。由于包蟲(chóng)蟲(chóng)卵已在體內(nèi)發(fā)育成熟,排出犬體外就已經(jīng)具有感染性,而且對(duì)低溫具有很強(qiáng)抵抗力,所以一旦犬糞污染周圍環(huán)境,很容易造成人和動(dòng)物感染包蟲(chóng)。造成犬糞污染環(huán)境主要有以下因素:(1)當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)包蟲(chóng)病認(rèn)識(shí)及重視程度低,犬只不經(jīng)常拴養(yǎng),導(dǎo)致犬糞污染居住地周邊環(huán)境;(2)夏季牧場(chǎng)時(shí)期,犬只需保護(hù)家畜免遭狼、狐貍捕食,必須自由活動(dòng),無(wú)法拴養(yǎng);(3)當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)犬糞無(wú)法進(jìn)行有效處理: 高原地區(qū)地廣人稀,居住分散,很難做到犬糞的統(tǒng)一回收、消毒和處理,因此犬糞長(zhǎng)時(shí)間暴露于外界環(huán)境中。據(jù)報(bào)道,在波蘭,從當(dāng)?shù)胤N植的蔬菜表面、野生蘑菇及土壤中均檢測(cè)出了多房棘球絳蟲(chóng)蟲(chóng)卵DNA[8-10]。犬糞中的蟲(chóng)卵粘附于犬被毛,也是造成人感染的一個(gè)重要途徑。川西北地區(qū)的甘孜州和阿壩州大部分地區(qū)犬只數(shù)量眾多,以甘孜州石渠縣為例,目前登記在冊(cè)的犬只大約2萬(wàn)只左右,家家養(yǎng)犬,人與犬接觸頻繁,尤其是兒童,在與犬接觸玩耍后未能馬上洗手,很容易將犬體表被毛上的蟲(chóng)卵攝入口中,造成感染。2017年9月本人在石渠縣德榮瑪鄉(xiāng)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),就有6~12歲兒童感染包蟲(chóng)的病例。另?yè)?jù)報(bào)道,在哈薩克斯坦,1988-1995年期間,包蟲(chóng)發(fā)病率在1.4人/10萬(wàn),但從1997-2000年增長(zhǎng)到了3.5~8.3人/10萬(wàn),其中29%的患者是年齡14歲以下的兒童[11]。犬糞也可能污染地表水源,但在本研究中所有水體樣本均未檢出包蟲(chóng)蟲(chóng)卵,原因可能是水源中即使被污染蟲(chóng)卵,數(shù)量也很少,加之每份樣本量只有50 mL,很難富集到蟲(chóng)卵。因此,對(duì)地表水源中蟲(chóng)卵的檢測(cè)可能需要設(shè)計(jì)專門(mén)的過(guò)濾裝置,前期對(duì)大量水體進(jìn)行過(guò)濾,富集蟲(chóng)卵,才有可能檢出。本試驗(yàn)中采用的熒光PCR方法,特異性強(qiáng),靈敏度高,能夠同時(shí)檢出細(xì)粒和多房棘球絳蟲(chóng),尤其適合復(fù)雜樣本(犬糞、土壤)中目的基因的檢測(cè),而且對(duì)ELISA陰性/陽(yáng)性樣本復(fù)核率高,不存在漏檢和假陽(yáng)性,非常適合后期環(huán)境中蟲(chóng)卵的持續(xù)監(jiān)測(cè)。
寄生蟲(chóng)蟲(chóng)卵普遍具有堅(jiān)固的外殼,除對(duì)外界不良環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性外,還對(duì)常規(guī)的消毒劑具有很強(qiáng)的抵抗力,如柔嫩艾美耳球蟲(chóng)的卵囊在次氯酸鈉溶液中浸泡0.5 h,對(duì)其活力及感染性無(wú)明顯影響。由于包蟲(chóng)蟲(chóng)卵污染的均為自然環(huán)境,如土壤、草地、犬的被毛等,存在大量易與消毒劑發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)物,導(dǎo)致消毒效果大大降低,無(wú)法達(dá)到殺滅蟲(chóng)卵的效果。因此,后期迫切需要篩選合適的消毒劑,用于高原地區(qū)環(huán)境中蟲(chóng)卵的殺滅,以確保人和家畜的安全,提高當(dāng)?shù)毓残l(wèi)生水平。
綜上所述,本研究在犬糞、土壤及犬毛樣本中均檢出了包蟲(chóng)蟲(chóng)卵DNA,說(shuō)明當(dāng)?shù)鼐用癫糠殖潭壬洗嬖趶沫h(huán)境中感染包蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)從2015年開(kāi)始,投入大筆專項(xiàng)資金,全面開(kāi)展包蟲(chóng)病防控工作,包括犬只管理與驅(qū)蟲(chóng)、牛羊免疫、草原鼠害治理以及包蟲(chóng)病宣傳教育等措施,取得了顯著效果。在此基礎(chǔ)上,如能進(jìn)一步開(kāi)展環(huán)境中包蟲(chóng)蟲(chóng)卵的持續(xù)監(jiān)測(cè),將為進(jìn)一步降低人和動(dòng)物感染包蟲(chóng)風(fēng)險(xiǎn),以及完善包蟲(chóng)病防控體系提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持。