新疆牦牛隐孢子虫的分子流行病学调查与遗传多样性分析

《Food and Waterborne Parasitology》:Detection and genetic diversity of Cryptosporidium in yaks in Xinjiang, China

【字体: 时间:2025年10月31日 来源:Food and Waterborne Parasitology 3.1

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  本研究针对新疆地区牦牛隐孢子虫感染状况不明的问题,通过PCR技术对826份牦牛粪便样本进行检测,发现总体感染率为2.4%,鉴定出C. bovis、C. parvum、C. ryanae、C. occultus及隐孢子虫大鼠基因型IV等5种基因型,gp60基因分型揭示IIdA19G1、XXVIb、XXVIc、XXIa等亚型存在跨宿主传播潜力,为西北牧区人兽共患病防控提供重要基线数据。

  
在广袤的新疆高原牧区,牦牛作为重要的经济畜种,不仅是牧民赖以生存的生产资料,更是维系草原生态平衡的关键环节。然而这些生活在海拔3000-5000米的古老牛种,正面临着隐孢子虫(Cryptosporidium)感染的潜在威胁——这种微小的原生动物寄生虫可引起严重腹泻,对幼畜成活率造成显著影响,更令人担忧的是部分菌株具备人兽共患传播能力。尽管此前在青海、西藏等牦牛主产区已开展较多隐孢子虫流行病学研究,但占中国国土面积六分之一的新疆地区,其牦牛种群感染状况始终笼罩在迷雾之中。
为揭开这一谜团,塔里木大学动物科学与技术学院的研究团队在《Food and Waterborne Parasitology》发表了最新研究成果。研究人员于2022-2023年间系统采集了新疆6个县的826份牦牛新鲜粪便样本,采用巢式PCR技术靶向SSU rRNA基因进行初筛,对阳性样本进一步通过gp60基因进行亚型分型,结合系统发育分析揭示了菌株的遗传进化关系。
3.1 牦牛隐孢子虫感染率
通过SSU rRNA基因检测发现,20份样本呈隐孢子虫阳性,总体感染率为2.4%。和静县感染率最高达5.6%,且不同采样点感染率存在显著差异(χ2=6.708, P<0.01),表明隐孢子虫传播具有明显地域聚集性。
3.2 牦牛隐孢子虫虫种鉴定
序列分析鉴定出4个隐孢子虫虫种和1个基因型:C. bovis(12例)为优势菌种,C. parvum(3例)和C. ryanae(3例)次之,C. occultus(1例)与隐孢子虫大鼠基因型IV(1例)属罕见感染。值得注意的是,和静县集中了所有检测到的虫种/基因型,提示该地区可能存在特殊的传播生态。
3.3 C. parvum、C. bovis和C. ryanae亚型分析
gp60基因分型成功获得C. parvum IIdA19G1亚型(1株),C. bovis XXVIb(4株)与XXVIc(4株)亚型,以及C. ryanae XXIa亚型(1株)。其中IIdA19G1与国内奶牛源菌株完全同源,XXVIc亚型与青海牦牛源菌株呈现100%序列一致性。
3.4 亚型系统发育分析
phylogenetic analysis显示IIdA19G1亚型与青海牦牛、广东奶牛及欧洲人源菌株共同聚类,形成跨宿主、跨地域的混合进化支。C. bovis XXVIb亚型与奶牛源菌株存在核苷酸变异(171位A→G,347位C→A),而XXVIc亚型则与河北奶牛源菌株高度同源。C. ryanae XXIa亚型与广东奶牛源菌株聚类,仅存在7位G→A、59位G→C的微小变异。
这项研究首次系统描绘了新疆牦牛隐孢子虫感染的流行病学图谱。2.4%的感染率显著低于青海(30.0%)等传统高发区,但C. parvum IIdA19G1人兽共患亚型的检出值得警惕。尤为特殊的是,首次在牦牛中发现的隐孢子虫大鼠基因型IV,虽不排除环境污染可能,却为理解寄生虫宿主适应性提供了新线索。基因组学证据显示,新疆菌株与国内其他地区的牛源隐孢子虫存在基因交流,XXVIc亚型在牦牛与奶牛间的完全同源现象,暗示着家畜运输可能加速病原传播。
该研究不仅填补了中国西北牧区隐孢子虫研究的空白,更通过多基因位点分析揭示了病原体跨物种传播的分子证据。对于正在推进乡村振兴战略的新疆牧区而言,这些发现为制定精准的寄生虫防控策略提供了科学依据,特别是对保障少数民族地区畜牧业安全生产和公共卫生安全具有现实意义。未来需要结合宿主年龄、季节变化等生态因子,进一步揭示高原特殊环境下隐孢子虫的传播动力学机制。
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