李必富,王曉佳,楊金福,湯 承
(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,動物醫(yī)學(xué)四川省高等院校重點建設(shè)實驗室,四川成都610041)
犬皮膚真菌病是寄生于犬被毛與表皮、趾爪角質(zhì)蛋白組織中的真菌引起的以皮膚瘙癢、紅斑性脫毛、丘疹、膿包、結(jié)痂、皮屑等為特征的各種皮膚病.它是一種人畜共患病,可通過直接和間接接觸傳播給人類.近年來中國寵物犬的飼養(yǎng)數(shù)量大幅增加,犬源皮膚真菌通過接觸感染人的機會大大增加,犬已經(jīng)成為人真菌病的重要傳染源.寵物病原真菌主要是小孢子屬和毛癬菌屬成員[1],目前國內(nèi)報道犬的真菌性皮膚病中絲狀真菌的感染率最高,其病原體70%是犬小孢子菌,20%是石膏樣小孢子菌,10%是須發(fā)毛癬菌[2],尚未見致病性黑曲霉菌的研究報告.國內(nèi)目前對動物病原真菌的鑒定主要是采用分離培養(yǎng)及形態(tài)學(xué)鑒定,但該方法對形態(tài)相近的真菌難以準(zhǔn)確鑒別,而分子鑒定則顯示出其巨大的優(yōu)勢.真菌在rDNA-ITSA區(qū)段既具有保守性,又在屬間及種間存在廣泛的多態(tài)性,利用這一特性進行PCR擴增及序列分析已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動植物病原真菌鑒定.作者從皮膚病患犬病灶中分離出一株真菌,經(jīng)核糖體轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(rDNA-ITS)基因克隆測序鑒定為黑曲霉,并對其培養(yǎng)特性、耐藥性及致病性等生物學(xué)特性進行了研究,為犬源真菌病的診療提供參考.
2歲棕色雄性貴賓犬,表現(xiàn)為皮膚瘙癢,背部和尾部脫毛、皮膚出現(xiàn)紅色丘疹.成年雄性昆明鼠購自四川大學(xué)實驗動物中心.
PCR Master Mix購自天根生物有限公司;JM109感受態(tài)細胞購自奧克公司;PMD19載體購自日本TaKaRa公司;膠回收試劑盒購自天根生物有限公司.地塞米松由鄭州卓峰制藥廠生產(chǎn),沙堡培養(yǎng)基和兩性霉素B、伊曲康唑膠囊、酮康唑、制霉菌素、氟康唑等5種抗真菌藥敏紙片購自杭州微生物制品有限公司.
參照文獻[3]設(shè)計的位于18 S區(qū)域的上游引物和文獻[4]設(shè)計的位于28 S區(qū)域的下游引物,擴增包含真菌 rDNA 18 S和28 S的部分區(qū)域和ITS1,5.8 S,ITS2 的完整區(qū)域的片段,上下游引物序列為:5’-tccgtaggtgaacctgcgc-3’,5’-tcctccgcttattgatatgc-3’,引物由上海生物工程公司合成.
將患部用酒精仔細清潔消毒后用刀片刮取患部皮屑和組織,接種于沙堡平板培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)1周,觀察菌落特征,并將分離出的真菌采用載片培養(yǎng),37℃培養(yǎng)72 h,觀察菌體形態(tài).
收集沙堡平板72 h真菌培養(yǎng)物,加入液氮研磨,用酚-氯仿法提取真菌總DNA,進行ITS區(qū)的PCR 擴增.體系:PCR Master Mix 12.5 μL,上、下游引物(10 μmol·L-1)各 1 μL,DNA 模版1 μL,無菌水補足至25μL.擴增反應(yīng)條件為:95℃ 7 min,95 ℃1 min,55 ℃1 min,72 ℃1 min 30 s,35 個循環(huán);72℃10 min;16℃保存;結(jié)束反應(yīng).PCR產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳,用凝膠成像系統(tǒng)成像觀察電泳結(jié)果.
按照膠回收試劑盒說明書將擴增片段進行純化,連接T載體并轉(zhuǎn)入JM109感受態(tài)細胞,陽性克隆送上海英俊公司測序.用DNAStar 7.1.0版DNA分析軟件中的MegAlign軟件對ITS區(qū)基因序列進行同源性比較和系統(tǒng)發(fā)育分析,自舉值為1 000.
將孢子濃度為1×106CFU·mL-1的真菌涂布于沙堡平板培養(yǎng)基,并將藥敏片平貼于培養(yǎng)基上,37℃培養(yǎng)48 h,測定抑菌圈大小,并按照說明書提供的標(biāo)準(zhǔn)判斷其對藥物的敏感性(表1).
表1 抑菌圈判定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Interpretation of the standard zone of inhibition
參照文獻[5,6]報道的方法,12只小鼠首先肌肉注射地塞米松,0.2 g·只-1,連續(xù)注射8 d,使小鼠處于免疫抑制狀態(tài).隨后將小鼠分為3組,每組3只,第1組經(jīng)腹腔注射途徑感染,5×105CFU·只-1,第2組經(jīng)皮膚感染,具體做法是首先將小鼠背部刮毛,大小約為2 cm2,再用刀片刮無毛區(qū)皮膚至輕微破損,立即用蘸取真菌孢子的棉簽涂抹,5×105CFU·只-1,第3,4組以生理鹽水代替真菌孢子分別經(jīng)腹腔和皮膚進行處理,作為空白對照組.隔離飼養(yǎng)于SPF鼠籠中,觀察記錄小鼠的臨床癥狀及病理變化至第4周,并于試驗結(jié)束后撲殺小鼠,觀察皮膚及內(nèi)臟病變,采集病料進行真菌分離培養(yǎng).
在沙堡瓊脂平板上37℃ 24 h可見白色絨毛狀菌落,以后迅速蔓延,菌絲體為白色,48 h達到孢子成熟階段,隨著孢子的形成而逐漸變?yōu)橹醒氤屎谏窠q狀菌落,中心可見孢子形成的黑色顆粒,有環(huán)狀溝紋;載片培養(yǎng)物鏡檢可見菌絲發(fā)達而多分枝,頂端可見大球型頂囊,分生孢子頭呈黑褐色放射狀宛若“菊花”(圖1),為典型的黑曲霉菌落及形態(tài)特征.
圖1 黑曲霉的菌落及菌體特征Fig.1 The colony and morphological characteristics of Aspergillus niger
從真菌分離株(SC-8)中擴增出1條約600 bp的條帶(圖2),測序結(jié)果顯示擴增片段大小為599 bp,與GenBank中的黑曲霉ITS區(qū)基因序列的同源性為94.1% ~100%(圖3),是黑曲霉的特異片段,證實分離菌株為黑曲霉(Aspergillus niger SC-8).
系統(tǒng)發(fā)育分析表明,Aspergillus niger SC-8和巴西人源分離株(FJ810501)以及意大利人源分離株(GQ359407)聚為1支(圖4).
Aspergillus niger SC-8對兩性霉素和制霉菌素高度敏感,對酮康唑中度敏感,而對氟康唑和伊曲康唑耐藥.
圖2 真菌分離株的PCR鑒定結(jié)果Fig.2 The results of PCR identification of Aspergillus niger
以生理鹽水處理的小鼠在試驗期間精神、食欲正常,被毛光順,皮膚出現(xiàn)瘙癢和紅腫現(xiàn)象.而經(jīng)皮膚和經(jīng)腹腔感染小鼠各有1只出現(xiàn)皮膚瘙癢、發(fā)紅、滲出和脫毛現(xiàn)象,與犬自然感染病變相似(圖5).剖檢可見該小鼠脾臟有白色霉菌結(jié)節(jié)(圖6),從該部位和患部皮膚均分離出真菌,經(jīng)PCR擴增和測序證實為黑曲霉.
本研究從皮膚病患犬分離出真菌,經(jīng)過rDNAITS基因序列測定和動物試驗,確診該犬的皮膚病是由黑曲霉引起的.曲霉菌感染可引起人和動物的淺部真菌病[7],ELAD 等[7]還發(fā)現(xiàn)土曲美可引起犬的彌散性真菌病.而深部感染的報道并不多見,國內(nèi)尚未見黑曲霉感染犬的報道.真菌多為條件性致病菌,常于機體免疫功能低下時繼發(fā)感染或與其他病原混合感染,加重病情,增加死亡率.近年來,中國人和動物的免疫缺陷性疾病發(fā)病率不斷升高,隨著中國寵物養(yǎng)殖數(shù)量的不斷增長,犬只與人類的接觸更為密切,感染人的機會大大增大,犬已經(jīng)成為人類真菌性皮膚病的重要傳染來源.本研究發(fā)現(xiàn)犬源黑曲霉rDNA-ITS基因與人源黑曲霉具有高度的同源性,且對制霉菌素和兩性霉素具有耐藥性,其公共衛(wèi)生學(xué)意義值得關(guān)注.
基于ITS間隔區(qū)的片段序列擴增及序列測定可準(zhǔn)確鑒定動物病原真菌.西南民族大學(xué)動物醫(yī)學(xué)四川省高等院校重點建設(shè)實驗室通過對不同研究報告中的上下游引物序列進行優(yōu)化組合,擴增真菌rDNA-ITS區(qū)約599 bp的片段,通過測序和序列分析,將該實驗室分離的41株犬源皮膚真菌分為15個屬,16個真菌小種,其中3株為黑曲霉菌[8].證明基于ITS區(qū)序列的分子鑒定技術(shù)對犬源真菌的鑒定廣泛適用.
[1] 于 湘,周德壯,林宏亮,等.淺談犬真菌病與螨蟲病的鑒別診斷[J].湖北畜牧獸醫(yī),2010(3):27-28.
[2] 張士霞,王洪斌,肖建華.國內(nèi)犬皮膚病流行現(xiàn)狀及診治方法[J].吉林畜牧獸醫(yī),2008,29(1):61-62.
[3] GARDESM,BRUNST D.ITSprimer with enhanceds specificity for basidiomycetes:application to the identification of mycorrizae-andrusts[J].Mol Ecol,1993(2):113-118.
[4] SHIANG N L,HSIEN CC,HSIAOF S ,et al.Identification of medically important yeast species by sequence analysis of the internal transcribed spacer regions[J].J Clin Microbiol,2006,44(3):693-699.
[5] 李 杰,施文琴,林德貴.犬小孢子菌感染豚鼠皮膚引起的郎格罕氏細胞的變化[J].中國獸醫(yī)雜志,2007,43(11):27-28.
[6] 柴 寶,劉 軍,呂桂霞,等.裴氏著色真菌致病性的動物實驗研究[J].中國皮膚性病學(xué)雜志,2004,18(9):518-522.
[7] ELAD D,LAHAV D,BLUM S.Transuterine transmission of Aspergillus terreus in a case of disseminated canine aspergillosis[J].Med Mycol,2008,46(2):175-178.
[8] 王曉佳.真菌DNA提取方法研究和犬源真菌分子鑒定[D].成都:西南民族大學(xué),2007.