东北地区隐孢子虫及毕氏肠微孢子虫系统进化分析与多位点分型研究

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隐孢子虫(Crypto sporidium spp.)与毕氏肠微孢子虫(Enterocytozoon bieneusi)是引起家畜及人的隐孢子虫病、微孢子虫病的主要病原体,对于免疫力正常的宿主主要能够引起自限性腹泻,而对于免疫力低下的老年或幼年宿主,尤其是免疫缺陷的宿主(HIV患者等)则会造成严重的脱水性腹泻,甚至危及生命。本实验应用巢式PCR扩增小亚基核糖体RNA (SSU rRNA)基因内部多态区与内部转录间隔区(ITS)的方法,对采集于黑龙江省部分地区养殖场的粪便样本分别进行隐孢子虫和毕氏肠微孢子虫检测。在犊牛和成年牛的粪便中均检测到了隐孢子虫感染,经鉴定其均为牛类易感染的安氏隐孢子虫虫种(与GenBank数据库序列同源性100%)。平均感染率为19.44%(7/36),其中犊牛的感染率(60%)明显高于成年牛的感染率(9.09%)(P=0.013);毕氏肠微孢子虫仅在1-3月龄绵山羊粪便样本中检测到,经鉴定其基因型为BEB6,该基因型首次被报道于2007年,在美国农场养殖的牛类粪便中被检测鉴定,此结果亦为该基因型的毕氏肠微孢子虫感染绵山羊的首次报道。检测结果表明,黑龙江省部分地区奶牛隐孢子虫病多由安氏隐孢子虫所引起,并且犊牛对其更为易感;畜类养殖场存在毕氏肠微孢子虫感染。本实验应用巢式PCR扩增ITS基因的方法结合测序结果分析,对来源于东北多个省市的二十余个地区的腹泻病畜禽十二指肠洗脱液样本进行了毕氏肠微孢子虫基因型的检测及鉴定。来源于黑龙江省和吉林省部分地区的14份鸡十二指肠洗脱液样本中共检测到了3例毕氏肠微孢子虫感染,感染率为21.43%(3/14);来自东北三省以及内蒙古自治区、天津市等地的177份猪十二指肠样本中共检测到了55例毕氏肠微孢子虫感染,总感染率为31.07%(55/177),其中黑龙江地区的平均感染率(31.11%,42/135)近似于吉林地区的平均感染率(43.33%,13/30)(P=0.199)。其中来自于黑龙江省齐齐哈尔、双鸭山、鸡西,天津市以及辽宁省通辽市等地(包含其下属县级市、县等)的样本未检测到毕氏肠微孢子虫感染,而在其他城市的样本中均有检出。本次实验中共检测到毕氏肠微孢子虫的19个基因型,9个新基因型按照国际命名法将其命名为CS-1至CS-8以及CC-1,各新发现的基因型序列之间均有多个单核苷酸的多态性(SNP),并与已知所有基因型序列均不同。应用Feng等建立成功的多位点序列分型(MLST)方法,选择位点MS1、MS3、MS4以及MS7对来源于黑龙江省、吉林省以及内蒙古自治区的7个毕氏肠微孢子虫阳性样本进行多位点分型的研究。在此前的研究中基于ITS基因测序分析显示,这7个样本所属基因型为EbpC、Henan-Ⅳ、CHN7以及两个ITS区域测序混乱但第二轮PCR产物结果为阳性的样本。结果显示在四个位点均有多个样本与此前世界各地的样本序列所完全相同或仅有单个SNP,通过参考部分具有人兽共患潜质的基因型的各个位点扩增序列信息,与本实验所使用样本序列进行系统进化分析,所用各样本的各个位点分析结果基本与ITS基因位点特征相符。其中299号样的基因型CHN7首次报道于长春的猪体内检测到,而其在MS1、MS3、MS4. MS7四个位点与其他在猪体内检测到的基因型有着高度相近的遗传距离:而基因型Henan-Ⅳ和Henan-Ⅴ虽都在人类粪便中被首次鉴定,但Henan-Ⅳ在四个位点与其他人兽共患的基因型均有较近的遗传距离,而Henan-Ⅴ不但在MS1位点仅与人类易感的基因型保持较近遗传距离,而其他位点信息却缺失,这进一步证明了在此前实验中,在猪与鸡十二指肠洗脱液样本中所检测到的Henan-Ⅳ基因型具有人兽共患的潜质,也从另一个角度推断Henan-Ⅴ基因型的毕氏肠微孢子虫感染宿主仅限人类。通过应用此方法并整合分析多个生物标签数据,可以对毕氏肠微孢子虫感染力、亚群体遗传特性等方面给予定性与推测,这将会对今后更好的完善研究毕氏肠微孢子虫生物学特性奠定数据基础。
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