朱姝穎,張苗苗,孫靜靜,2,李曉迎,2,張龍現(xiàn),2,李俊強(qiáng),2*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,河南鄭州 450046;2.河南省人獸共患病國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州 450046)

十二指腸賈第蟲(chóng)(Giardiaduodenalis)又稱藍(lán)氏賈第蟲(chóng)(G.lamblia)或腸賈第蟲(chóng)(G.intestinalis),是一種具有鞭毛的單細(xì)胞真核寄生性原蟲(chóng)[1],其感染宿主范圍廣泛,可感染包括人在內(nèi)的多種哺乳動(dòng)物,具有重要的人獸共患性[2-3]。十二指腸賈第蟲(chóng)生活史簡(jiǎn)單,主要通過(guò)糞-口途徑傳播,在發(fā)育過(guò)程中有滋養(yǎng)體和包囊兩個(gè)時(shí)期[4]。滋養(yǎng)體呈倒置的梨形,前端鈍圓,后端漸尖細(xì),背面隆起,腹面扁平,主要寄生于宿主的十二指腸或小腸上端并進(jìn)行二分裂增殖;包囊呈卵圓形,折光性較強(qiáng),經(jīng)盧戈氏碘液著色后,呈棕黃色[5]。其主要通過(guò)誤食被十二指腸賈第蟲(chóng)包囊污染的飲水或食物而引起感染[5]。動(dòng)物感染十二指腸賈第蟲(chóng)后向外界排出包囊感染其他宿主[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年約有2.8×108例賈第蟲(chóng)病例,大多數(shù)病例在發(fā)展中國(guó)家。

馬屬動(dòng)物主要包括馬、驢、騾,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、軍事、交通、娛樂(lè)等方面。馬屬動(dòng)物廣泛應(yīng)用后成為人獸共患病的重要傳染源。馬屬動(dòng)物感染賈第蟲(chóng)首次發(fā)生于南非,此后世界各地馬屬動(dòng)物感染賈第蟲(chóng)的情況相繼報(bào)道[7]。賈第蟲(chóng)感染常引起馬屬動(dòng)物的腹瀉癥狀,同時(shí)也是引起腸炎的一種常見(jiàn)病因[8]。鑒于十二指腸賈第蟲(chóng)對(duì)于馬屬動(dòng)物的嚴(yán)重危害,以及馬屬動(dòng)物在賈第蟲(chóng)人獸共患傳播過(guò)程中的重要作用,本文通過(guò)對(duì)馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)的流行病學(xué)總結(jié)和分析,以期更好的了解十二指腸賈第蟲(chóng)在馬屬動(dòng)物中的流行情況和人獸共患潛力,從而為賈第蟲(chóng)病的綜合防控提供參考。

1 十二指腸賈第蟲(chóng)的分類與集聚體分布

根據(jù)賈第蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和感染宿主范圍可分為9個(gè)種,分別為十二指腸賈第蟲(chóng)(G.duodenalis)、鸚鵡賈第蟲(chóng)(G.psittaci)、瓦氏賈第蟲(chóng)(G.varani)、袋貍賈第蟲(chóng)(G.peramelis)、倉(cāng)鼠賈第蟲(chóng)(G.cricetidarum)、微小賈第蟲(chóng)(G.microti)、鼠賈第蟲(chóng)(G.muris)、敏捷賈第蟲(chóng)(G.agilis)和蒼鷺賈第蟲(chóng)(G.ardeae)[9]。其中十二指腸賈第蟲(chóng)是唯一可以同時(shí)感染人類和多種哺乳動(dòng)物的賈第蟲(chóng)[10]。

20世紀(jì)80年代以來(lái),根據(jù)賈第蟲(chóng)酶的電泳遷移率對(duì)十二指腸賈第蟲(chóng)進(jìn)行了基因型鑒定,分別鑒定了集聚體A和集聚體B[11]。通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)技術(shù)對(duì)十二指腸賈第蟲(chóng)特異性基因位點(diǎn)進(jìn)行基因型分析,這些常見(jiàn)的基因位點(diǎn)包括核糖體小亞基RNA(small subunit ribosomal RNA,SSUrRNA)、磷酸丙糖異構(gòu)酶(triosephosphate isomerase,tpi)、谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase,gdh)、β-賈第素(β-giardin,bg)等[12-13]。根據(jù)這些基因位點(diǎn)的特異性和序列的差異性將其分為了8個(gè)集聚體,分別為集聚體A-H[14-15]。十二指腸賈第蟲(chóng)不同集聚體感染宿主范圍也有不同,其中集聚體A和集聚體B主要感染人類、非人靈長(zhǎng)類、反芻動(dòng)物、馬屬動(dòng)物、家兔、雪貂、海貍等,集聚體C和集聚體D主要感染犬科動(dòng)物[16],集聚體E主要感染反芻動(dòng)物和豬,集聚體F主要感染貓科動(dòng)物,集聚體G主要感染嚙齒類動(dòng)物,集聚體H主要感染海豹等。十二指腸賈第蟲(chóng)各集聚體感染宿主的偏好性機(jī)制有待進(jìn)一步從多組學(xué)或感染機(jī)制方面進(jìn)一步研究。

通過(guò)對(duì)十二指腸賈第蟲(chóng)多位點(diǎn)基因型的分析,可以將集聚體A分為3個(gè)亞型,分別為AⅠ、AⅡ、AⅢ。其中,AⅠ亞型主要感染哺乳動(dòng)物,AⅡ亞型多見(jiàn)于人類,AⅢ亞型多見(jiàn)于野生反芻動(dòng)物[15]。用多位點(diǎn)技術(shù)集聚體B可分為2個(gè)亞型,分別為BⅢ、BⅣ,其中亞型BⅢ主要感染人和其他哺乳動(dòng)物,亞型BⅣ大部分感染人[17]。隨著測(cè)序技術(shù)的不斷提高,十二指腸賈第蟲(chóng)高精度基因組序列的獲得,通過(guò)對(duì)全基因組篩選獲得高分辨率的基因分型技術(shù),賈第蟲(chóng)分類學(xué)研究和分子溯源技術(shù)也在不斷的提升。

2 十二指腸賈第蟲(chóng)的流行病學(xué)研究

2.1 十二賈第蟲(chóng)的流行情況

南非首次報(bào)道了馬感染賈第蟲(chóng)[18],之后通過(guò)顯微鏡形態(tài)學(xué)觀察、直接熒光抗體測(cè)定法(direct fluorescence antibody,DFA)、免疫熒光技術(shù)(immunofluorescence technique,IFT)和PCR擴(kuò)增等檢測(cè)方法和診斷技術(shù),相繼有馬屬動(dòng)物源十二賈第蟲(chóng)感染的報(bào)道,世界范圍內(nèi)已經(jīng)有13個(gè)國(guó)家報(bào)道了馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)的感染情況,其平均感染率為9.9%(569/5753)(表1),感染率最高的是在挪威的馬屬動(dòng)物,高達(dá)30.4%(7/23)[19];其次為加拿大,感染率為20.0%(6/35)[8];我國(guó)馬平均感染率為6.7%(130/1949),驢平均感染率為15.3%(215/1414)。馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)感染率的差異受多種因素的影響,如品種、氣候、宿主等因素。

表1 世界范圍內(nèi)馬屬動(dòng)物十二指腸賈第蟲(chóng)流行情況及集聚體分布

近年我國(guó)已有14個(gè)省(市)報(bào)道了馬屬動(dòng)物(馬和驢)源十二指腸賈第蟲(chóng)的感染情況,其平均感染率為10.3%(345/3363)(表2)。其中馬感染率最高的為湖北(20.0%,4/20);其次為河北,感染率為16.2%(22/136);在山西和浙江2地區(qū)未見(jiàn)賈第蟲(chóng)感染的報(bào)道(0/15、0/23)。在已報(bào)道的14個(gè)省(市)馬源十二指腸賈第蟲(chóng)的平均感染率為6.4%(130/1949)。驢源十二指腸賈第蟲(chóng)感染率最高為新疆17.3%(154/890);其次為青海(15.4%,2/13)、山東(14.7%,38/258)、遼寧(13.8%,4/29)、吉林(10.4%,5/48)、內(nèi)蒙古(6.8%,12/176),平均感染率為15.3%(215/1414)。不同地區(qū)馬屬動(dòng)物感染十二指腸賈第蟲(chóng)有差異,可能與飼養(yǎng)管理、地域、年齡、采樣數(shù)量、宿主營(yíng)養(yǎng)狀況及免疫狀態(tài)等因素有關(guān)。同時(shí)也與采樣時(shí)的氣候、溫度和濕度有關(guān)(表3)。

表2 中國(guó)馬屬動(dòng)物十二指腸賈第蟲(chóng)流行情況及集聚體分布

表3 馬屬動(dòng)物十二指腸賈第蟲(chóng)在不同因素下流行和集聚體分布情況

2.2 感染風(fēng)險(xiǎn)因素分析

不同品種、年齡、性別、飼養(yǎng)方式下,馬屬動(dòng)物的感染率各有不同(表3)。不同種類對(duì)馬屬動(dòng)物十二指腸賈第蟲(chóng)的感染率差異顯著(χ2=59.747,P<0.001),其中以驢的感染率最高(15.3%,215/1414),馬次之(8.1%,350/4273),騾的感染率最低(6.1%,4/66)。馬屬動(dòng)物不同品種對(duì)賈第蟲(chóng)的感染耐受性不同。

不同年齡對(duì)馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)的感染率差異顯著(χ2=96.769,P<0.001),<1歲的感染率最高(16.1%,245/1525),其次是1～3歲(10.6%,74/701),感染率最低的為>3歲(7.3%,113/1556)。幼齡馬屬動(dòng)物比成年馬屬動(dòng)物更易感。不同性別的馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)的感染率差異顯著(χ2=51.336,P<0.001),其中雌性馬屬動(dòng)物的感染率最高(15.6%,172/1101),騸馬(7.9%,48/610)和雄性馬屬動(dòng)物(7.8%,58/748)次之。規(guī)?；B(yǎng)殖和散養(yǎng)的十二指腸賈第蟲(chóng)感染率差異亦顯著(χ2=73.136,P<0.001),其中規(guī)?；B(yǎng)殖的馬屬動(dòng)物源感染率(11.7%,421/3598)顯著高于散養(yǎng)的馬屬動(dòng)物源的感染率(2.1%,18/871)。這些不同風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的十二指腸賈第蟲(chóng)感染率的顯著差異,對(duì)于臨床上針對(duì)性防控馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)具有重要意義。

2.3 十二指腸賈第蟲(chóng)基因型分布

馬屬動(dòng)物中共檢測(cè)到4種十二指腸賈第蟲(chóng)集聚體(分別為A、B、E、G)和2種混合集聚體感染(A/B和B/E)。其中,集聚體B為優(yōu)勢(shì)集聚體,占總鑒定樣品的67.8%(307/453);其次為集聚體A,占總鑒定樣品的25.2%(114/453);集聚體E占總鑒定樣品的5.1%(23/453);集聚體G占總鑒定樣品的0.7%(3/453),以及混合感染A/B占1.1%(5/453)、B/E占0.2%(1/453)。馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)鑒定的4種集聚體中,集聚體A和集聚體B具有顯著的人獸共患性,集聚體E主要感染反芻動(dòng)物和豬,集聚體G主要感染嚙齒動(dòng)物。由此可見(jiàn),馬屬動(dòng)物在十二指腸賈第蟲(chóng)人獸共患傳播過(guò)程,以及在不同動(dòng)物之間跨物種傳播中過(guò)程中可能起到重要作用。

不同地區(qū)馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)集聚體分布也存在差異,大多數(shù)地區(qū)報(bào)道的馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)感染,均以集聚體B為優(yōu)勢(shì)基因型(表1和表2)。意大利地區(qū)馬屬動(dòng)物感染報(bào)道的是以集聚體A為優(yōu)勢(shì)基因型,波蘭和土耳其地區(qū)馬屬動(dòng)物感染中,僅分別檢測(cè)到集聚體E[28]和集聚體A[29]的感染,并未檢測(cè)到集聚體B。在我國(guó)的馬屬動(dòng)物中,所有鑒定集聚體的地區(qū),均鑒定了集聚體B(表2)。導(dǎo)致這些基因型分布差異的因素可能是與馬屬動(dòng)物的飼養(yǎng)環(huán)境、品種、自身健康狀態(tài),以及樣本量等因素有關(guān)。

3 小結(jié)

馬屬動(dòng)物源十二指腸賈第蟲(chóng)的感染率和流行性都比較高,鑒定的4種集聚體中,以集聚體B為優(yōu)勢(shì)基因型,其次為集聚體A,均具有顯著的人獸共患性。目前馬屬動(dòng)物仍是牧區(qū)人民生活重要組成部分。馬屬動(dòng)物感染十二指腸賈第蟲(chóng)可嚴(yán)重危害牧馬的健康,還可跨地區(qū)、跨物種傳播,應(yīng)該引起足夠的重視。研究發(fā)現(xiàn),馬屬動(dòng)物感染的十二指腸賈第蟲(chóng)均是以集聚體B為主,具有顯著的宿主適應(yīng)性特征,那么其宿主適應(yīng)性的分子機(jī)制值得深入研究。同時(shí),對(duì)于十二指腸賈第蟲(chóng)不同集聚體(A-H)基因組特征及比較基因組學(xué)研究,有助于進(jìn)一步了解賈第蟲(chóng)的分類學(xué)和遺傳進(jìn)化,對(duì)賈第蟲(chóng)病傳播動(dòng)力學(xué)和防控措施的制定起到積極作用。