孫 明,任巧云,聶 英,仲富萍,董 偉
(1.民勤縣畜牧獸醫(yī)工作站,甘肅民勤 733999;2.甘肅隴沁現(xiàn)代農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)有限公司,甘肅古浪 733100;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所,家畜疫病病原生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅省動(dòng)物寄生蟲病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730046;4.武威市畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究院,甘肅武威 733000)
梨形蟲病是巴貝斯蟲?。╞abesiaosis)和泰勒蟲病(theileriosis)的統(tǒng)稱,其在世界各地廣泛分布,對(duì)人畜危害較大[1]。該病在急性期可引起宿主淋巴結(jié)腫大、結(jié)膜炎、心律加快、食欲不振以及反芻和生產(chǎn)力下降等臨床癥狀,可導(dǎo)致感染宿主1周內(nèi)死亡;慢性梨形蟲病則常見(jiàn)黃疸、貧血、血紅蛋白尿和消瘦等臨床癥狀。在自然狀態(tài)下,梨形蟲病病原須通過(guò)節(jié)肢動(dòng)物蜱蟲進(jìn)行生物性傳播,其自然疫源地與媒介蜱蟲分布密切相關(guān)。目前在全世界已發(fā)現(xiàn)4科21屬960種蜱[2]。我國(guó)分布有2科10屬119種蜱[3],其中軟蜱記錄有14種,分布在大陸地區(qū)13種、臺(tái)灣地區(qū)3種[4]。我國(guó)蜱傳疾病在時(shí)空上分布不均,主要高發(fā)于甘肅、新疆、云南、福建等省份。近年來(lái)全球不斷有新的蜱傳病原體出現(xiàn),使得蜱傳疾病的傳播和流行復(fù)雜多變。2010年以來(lái),蜱傳發(fā)熱伴血小板減少綜合癥病毒(SFTSV)和腹地病毒(heartland virus,HRTV)感染已導(dǎo)致30多人死亡。2022年,河南省有多名老人因蜱傳“發(fā)熱伴血小板綜合征布尼亞病毒”離世的報(bào)道。因此,蜱及蜱媒病不僅影響?zhàn)B殖業(yè)的健康發(fā)展,也是公共衛(wèi)生急需解決的問(wèn)題。
迄今為止,全球已報(bào)道17種泰勒蟲,包括萊氏泰勒蟲(T.lestoquardi)、呂氏泰勒蟲(T.luwenshuni)、尤氏泰勒蟲(T.uilenbergi)、綿羊泰勒蟲(T.ovis)、隱藏泰勒蟲(T.recomdita)、分離泰勒蟲(T.separata)、環(huán)形泰勒蟲(T.annulata)、小泰勒蟲(T.parva)、突變泰勒蟲(T.mutans)、斑羚泰勒蟲(T.taurotragi)、附膜泰勒蟲(T.velifera)、安娜泰勒蟲(T.annae)、馬泰勒蟲(T.equi)、鹿泰勒蟲(T.cervi)、東方泰勒蟲(T.orientalis)、中華泰勒蟲(T.sinensis)和山羊泰勒蟲(T.hirci)[5-6]。然而,國(guó)內(nèi)僅分離出尤氏泰勒蟲、呂氏泰勒蟲、綿羊泰勒蟲、環(huán)形泰勒蟲、東方泰勒蟲和中華泰勒蟲[7-12]。全國(guó)記錄有16種巴貝斯蟲,包括雙芽巴貝斯蟲(B.bigemina)、牛巴貝斯蟲(B.bovis)、大巴貝斯蟲(B.major)、莫氏巴貝斯蟲(B.motasi)、綿羊巴貝斯蟲(B.ovis)、分岐巴貝斯蟲(B.divergens)、田鼠巴貝斯蟲(B.microti)、柏氏巴貝斯蟲(B.perroncitoi)、豬巴貝斯蟲(B.trautmanni)、東方巴貝斯蟲(B.orientalis)、吉氏巴貝斯蟲(B.gibsoni)、犬巴貝斯蟲(B.canis)、隱藏巴貝斯蟲(B.occultans)、獵戶巴貝斯蟲(B.venatorum)、卵形巴貝斯蟲(B.ovata)和駑馬巴貝斯蟲(B.caballi)[5-6,13-15]。雖有牛巴貝斯蟲病的報(bào)道,但引起該病的牛巴貝斯蟲在國(guó)內(nèi)尚未被分離到[14]。
河西走廊是甘肅省重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)之一,也是溝通我國(guó)東部和新疆的主干道,被稱為“西北糧倉(cāng)”,歷朝歷代均為我國(guó)東部通往西域的咽喉要道。發(fā)展畜牧業(yè)是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)收入來(lái)源,但由于地處西北,經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后,以及受傳統(tǒng)生活方式等因素影響,該區(qū)域畜牧養(yǎng)殖方式粗放,動(dòng)物體表蜱蟲寄生嚴(yán)重,梨形蟲病廣泛流行。本研究以牛羊體表寄生蜱和蜱傳梨形蟲病病原為研究對(duì)象開(kāi)展調(diào)查,以期掌握當(dāng)?shù)仳绶N類、牛羊梨形蟲病病原種類及其流行情況,評(píng)估蜱及蜱媒病對(duì)公共衛(wèi)生的危害,制定有效防控措施,為促進(jìn)畜牧業(yè)高效健康綠色發(fā)展提供有力支撐。
感受態(tài)細(xì)胞、Taq酶、無(wú)菌水、X-gal和IPTG,購(gòu)自寶生物工程(大連)公司;pGEM-T Easy載體,購(gòu)自Promega公司;DNA提取試劑盒,購(gòu)自QIAGEN公司;質(zhì)粒提取試劑盒,購(gòu)自天根生化科技(北京)公司。
從甘肅省河西五市部分縣區(qū)采集牛羊抗凝血181份,其中2019年5—7月采集58份(武威市羊抗凝血),2020年4—7月采集123份(武威市??鼓?9份、武威市羊抗凝血38份、酒泉市羊抗凝血21份、張掖市抗凝血15份);2020年4—7月采集蜱蟲924只,其中亞洲璃眼蜱699只、草原革蜱94只、波斯銳緣蜱58只、森林革蜱43只、長(zhǎng)角血蜱15只、青海血蜱15只。試驗(yàn)選取游離蜱357只。使用QIAGEN公司的基因組提取試劑盒,提取游離蜱蟲組織DNA和牛羊抗凝血基因組DNA,置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.1 引物設(shè)計(jì)與合成 參考文獻(xiàn)[16-17],由西安擎科生物技術(shù)有限公司合成動(dòng)物梨形蟲病病原巢式PCR通用引物2對(duì):Piro-AS(5'-CCTTCCTTTAAGTGATAAGGTTCAC-3')和Piro-S1(5'-GACGGTAGGGTATTGGCCTmCCG-3',m = A + C);Piro-nestA(5'-ATTACCCAATm-CbGACACvGkGAGG-3',v = A + C + G,b = T +C + G,k = T + G,m = A + C)和Piro-nest B(5'-TTAAATACGAATGCCCCCAAC-3')。
1.3.2 18S rRNA基因PCR擴(kuò)增 以實(shí)驗(yàn)室保存的動(dòng)物梨形蟲病病原基因組DNA為陽(yáng)性對(duì)照,未感染牛羊基因組DNA和PCR用水分別為陰性對(duì)照和空白對(duì)照。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系、擴(kuò)增程序、電泳分析、目的片段與pGEM-T Easy載體連接、LB平板藍(lán)-白斑篩選和菌液鑒定等,均參照文獻(xiàn)[18]執(zhí)行。在380~420 bp位置出現(xiàn)特異性目的條帶,經(jīng)測(cè)序分析后判定為梨形蟲病病原樣品陽(yáng)性。
將測(cè)序獲得的基因組DNA,使用BLASTn工具和MEGA v.6.06軟件進(jìn)行比對(duì)分析,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)(Bootstrap,1 000次重復(fù)),同時(shí)將獲得的18S rRNA基因組DNA序列提交GenBank,獲得相應(yīng)的基因序列登錄號(hào)。
牛羊抗凝血樣品檢測(cè)結(jié)果(表1)顯示:經(jīng)PCR擴(kuò)增鑒定,檢出陽(yáng)性樣品16份,總感染率為8.84%,陽(yáng)性樣品分布于武威市(10.34%)和張掖市(4.76%)。16份陽(yáng)性樣品包括,中華泰勒蟲3份、尤氏泰勒蟲5份(武威市4份、張掖市1份)、呂氏泰勒蟲6份(武威市)、分離泰勒蟲1份(武威市,2019年樣品)和莫氏巴貝斯蟲1份(武威市,2019年樣品),酒泉市未檢出陽(yáng)性樣品。
表1 牛羊血液樣本PCR檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
蜱樣品檢測(cè)結(jié)果(表2)顯示:采集的游離蜱涉及硬蜱科的革蜱屬、血蜱屬和璃眼蜱屬,軟蜱科的銳緣蜱屬。經(jīng)巢氏PCR擴(kuò)增測(cè)序鑒定,檢出攜帶梨形蟲病病原的蜱9只,其中攜帶中華泰勒蟲2只(青海血蜱)、環(huán)形泰勒蟲1只(亞洲璃眼蜱)、狍泰勒蟲1只(亞洲璃眼蜱),雙芽巴貝斯蟲3只(亞洲璃眼蜱)、隱藏巴貝斯蟲2只(亞洲璃眼蜱);陽(yáng)性樣品全部來(lái)源于武威市采集的青海血蜱和亞洲璃眼蜱,蜱病原攜帶率為3.90%,其余蜱種中未檢出陽(yáng)性樣品。
表2 蜱蟲樣本梨形蟲病病原PCR檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
將擴(kuò)增測(cè)序鑒定的25份梨形蟲病病原18S rRNA基因序列提交到GenBank,獲得基因序列登錄號(hào)為MH899756—MH899763,MW404465—MW404480,MW404482。通過(guò)BLASTn序列分析,檢出3種巴貝斯蟲(莫氏巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲和隱藏巴貝斯蟲)和6種泰勒蟲(東方泰勒蟲、中華泰勒蟲、分離泰勒蟲、呂氏泰勒蟲、狍泰勒蟲和環(huán)形泰勒蟲)。從構(gòu)建的進(jìn)化樹(shù)(圖1)可知,檢出的梨形蟲病病原分為泰勒蟲屬和巴貝斯蟲屬2大類,每種病原跟相應(yīng)國(guó)內(nèi)外檢出蟲株同源性均較高,處于各蟲株相應(yīng)分支上,提交序列相似率達(dá)99%~100%。
圖1 基于梨形蟲病病原18S rRNA核苷酸序列系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)
據(jù)文獻(xiàn)[19]記載,河西走廊區(qū)域分布的泰勒蟲屬有環(huán)形泰勒蟲、山羊泰勒蟲、綿羊泰勒蟲、瑟氏泰勒蟲和呂氏泰勒蟲,其媒介蜱為缺緣璃眼蜱。其中:瑟氏泰勒蟲,其媒介蜱為長(zhǎng)角血蜱,主要分布于武威市和張掖市;綿羊泰勒蟲,其媒介蜱為青海血蜱,主要分布于河西區(qū)域的陰濕和半干旱草原地區(qū),如高臺(tái)縣、民樂(lè)縣、山丹縣、永昌縣、肅南縣、民勤縣等地;呂氏泰勒蟲和山羊泰勒蟲,在河西五市均有分布。巴貝斯蟲屬僅有雙芽巴貝斯蟲在酒泉市和武威市有發(fā)現(xiàn)。1997年,羅建勛等[20]對(duì)甘肅省13個(gè)地區(qū)45個(gè)縣2 168只綿羊和山羊進(jìn)行羊泰勒蟲調(diào)查,發(fā)現(xiàn)河西五市中除嘉峪關(guān)市外其他地區(qū)均有感染;孟林明等[21]2011—2012年采集453份羊血液樣品進(jìn)行羊梨形蟲病病原檢測(cè),在武威市天祝縣檢測(cè)到山羊和綿羊的呂氏泰勒蟲陽(yáng)性率分別為64%和56%,尤氏泰勒蟲陽(yáng)性率分別為58%和56%,在張掖市肅南縣、金昌市永昌縣和嘉峪關(guān)市樣品中未檢測(cè)到陽(yáng)性樣品;李四通等[22]在天??h11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)350份白牦牛樣品中檢出中華泰勒蟲、瑟氏泰勒蟲、雙芽巴貝斯蟲和環(huán)形泰勒蟲。本調(diào)查采用巢氏PCR檢測(cè)方法在河西區(qū)域共檢出1目2科9種梨形蟲病病原,包括莫氏巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲和隱藏巴貝斯蟲3種巴貝斯蟲,東方泰勒蟲、中華泰勒蟲、分離泰勒蟲、呂氏泰勒蟲、狍泰勒蟲和環(huán)形泰勒蟲6種泰勒蟲。從近20年的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)分析,梨形蟲病病原在河西走廊區(qū)域的感染仍以牧區(qū)較為嚴(yán)重,尤其是武威市周邊區(qū)域,且呈現(xiàn)病原種屬多樣性特征,這可能與該地區(qū)發(fā)展對(duì)外經(jīng)濟(jì),推進(jìn)高水平的開(kāi)放方式息息相關(guān)。武威市位于青藏高原、黃土高原和內(nèi)蒙古-新疆高原之間,北部為干旱氣候區(qū),中部為平原綠洲區(qū),南部為祁連山區(qū)。祁連山區(qū)(天??h)干燥寒冷,家畜是當(dāng)?shù)鼐用竦闹匾忸惡团D虂?lái)源,家畜和野生動(dòng)物作為梨形蟲病病原的天然貯藏宿主,在自然環(huán)境中接觸媒介蜱蟲的概率很高。天??h的白牦牛已被確認(rèn)感染過(guò)獵戶巴貝斯蟲、卵形巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲和牛巴貝斯蟲[15,22]。環(huán)形泰勒蟲,是熱帶地區(qū)泰勒蟲病的病原體,由幾種璃眼蜱屬傳播,被認(rèn)為是對(duì)牛最致病的泰勒蟲之一[18,23]。該病在武威市的流行主要引起牛奶、肉類以及牛皮等副產(chǎn)品的減產(chǎn),對(duì)當(dāng)?shù)嘏pB(yǎng)殖業(yè)影響很大。
河西走廊區(qū)域發(fā)現(xiàn)的硬蜱屬蜱蟲種類主要有嗜鳥硬蜱(玉門縣、嘉峪關(guān)市)、草原硬蜱(天祝縣、肅北縣)、長(zhǎng)須血蜱(肅北縣)、青海血蜱(天??h)、阿壩革蜱(天??h)、銀盾革蜱(肅南縣)、森林革蜱(肅南縣)、短小扇頭蜱(肅北縣)、小亞璃眼蜱、亞洲璃眼蜱、亞洲璃眼蜱卡氏亞種、殘緣璃眼蜱和盾糙璃眼蜱,軟蜱屬有拉哈爾鈍緣蜱(肅南縣、酒泉市、民勤縣)和波斯銳緣蜱(酒泉市各縣區(qū)、民勤縣)[19]。2011年,羅曉紅等[24]在甘肅省迭部和鏵尖地區(qū)調(diào)查蜱自然感染萊姆病伯氏疏螺旋體的研究成果表明,這些地區(qū)硬蜱屬、血蜱屬和革蜱屬分布廣泛,是甘肅省蜱類的主要構(gòu)成者。從地理位置分析,璃眼蜱屬、扇頭蜱屬、銳緣蜱和鈍硬蜱屬主要分布于河西走廊和祁連山區(qū)。2018年,王和平等[25]采用家畜體表檢蜱法采集蜱蟲并進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定,在武威市、張掖市、酒泉市、嘉峪關(guān)市等地共檢出蜱類2科3屬3種,其中軟蜱科1種、硬蜱科2種,波斯銳緣蜱占62.75%(283/451),亞?wèn)|璃眼蜱占25.49%(115/451),草原革蜱占11.76%(53/451)。本調(diào)查在河西走廊區(qū)域牛羊體表和環(huán)境中共采集蜱蟲924份,發(fā)現(xiàn)亞洲璃眼蜱占75.65%,草原革蜱占10.17%,波斯銳緣蜱占6.28%,森林革蜱占4.65%,長(zhǎng)角血蜱占1.62%,青海血蜱占1.62%,表明硬蜱科種屬仍是河西地區(qū)的優(yōu)勢(shì)蜱種,而亞洲璃眼蜱為河西地區(qū)的優(yōu)勢(shì)蜱蟲,這與王和平等[25]報(bào)道的結(jié)果一致。特別是亞洲璃眼蜱體內(nèi)狍泰勒蟲、隱藏巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲等病原的檢出,提示必須重視環(huán)境游離蜱蟲的滅蜱工作。
分離泰勒蟲首先由Uilenberg和Andreasen(1974年)在坦桑尼亞被發(fā)現(xiàn)[26]。Uilenberg和Schreuder發(fā)現(xiàn)該病原是通過(guò)外翻扇頭蜱(Rhipicephalusevertsi)和受感染的綿羊傳播的。該病原分布于亞洲,其致病性不強(qiáng),不會(huì)導(dǎo)致綿羊死亡[27]。本調(diào)查在武威市采集的羊抗凝血樣品中,檢出分離泰勒蟲陽(yáng)性樣品1份,并發(fā)現(xiàn)該陽(yáng)性樣品序列與南非分離到的分離泰勒蟲序列(AY260175)相似率達(dá)99.1%,這是我國(guó)首次在綿羊體內(nèi)發(fā)現(xiàn)分離泰勒蟲的存在。關(guān)于隱藏巴貝斯蟲的描述,目前僅限于非洲撒哈拉以南區(qū)域以及尼日利亞和歐洲(例如羅馬尼亞)等國(guó)家和地區(qū)。隱藏巴貝斯蟲是一種致病性較弱的病原[5],宿主為牛,傳播媒介為邊緣璃眼蜱麻點(diǎn)亞種(Hyalommamarginatm rufipes),分布在非洲,經(jīng)卵傳播,其饑餓雌蟲在感染動(dòng)物體上飽血后繁育而來(lái)的次代若蟲、成蟲均可傳播該病原[28]。我國(guó)首次在新疆吉木乃縣的蜱體內(nèi)檢出該病原[12]。此次調(diào)查在靠近內(nèi)蒙古邊境線的武威市采集到的亞洲璃眼蜱蟲體內(nèi)再次檢測(cè)到隱藏巴貝斯蟲,并發(fā)現(xiàn)其序列與土耳其(KP745626、KJ000484)、突尼斯(HQ331478)和南非(EU376017)提交的序列相似率達(dá)99.0%~100%。此外,莫氏巴貝斯蟲、雙芽巴貝斯蟲、隱藏巴貝斯蟲、東方泰勒蟲、中華泰勒蟲、分離泰勒蟲和狍泰勒蟲等梨形蟲病原都是河西地區(qū)新檢出蟲種,這可能與區(qū)域發(fā)展牧業(yè)經(jīng)濟(jì)和活畜的跨區(qū)域引種密切相關(guān)。由于蜱蟲90%的時(shí)間是脫離宿主而獨(dú)立存在的,因而提供了一個(gè)良好的環(huán)境滅蜱窗口。鑒于梨形蟲病對(duì)于養(yǎng)羊業(yè)、養(yǎng)牛業(yè)所造成的危害,建議各地畜牧獸醫(yī)主管部門加強(qiáng)蜱傳播梨形蟲病的防治工作。此次流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果,將為甘肅省相關(guān)部門加強(qiáng)蜱傳性血液原蟲病的研究和制定有效防控措施提供依據(jù)。