中国海南岛埃尔德鹿及森林护林员体内芽生胞虫属、隐孢子虫属和贾第虫属的分子特征分析

《Parasites & Vectors》：Molecular characterization of Blastocystis sp., Cryptosporidium spp., and Giardia spp. in Eld’s deer (Rucervus eldii) and their forest rangers in Hainan, China

　　

摘要

背景

Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属是重要的人畜共患肠道原生动物，广泛存在于全球的人类和动物体内。埃尔德鹿（Rucervus eldii）是一种全球范围内濒危的热带鹿类。目前关于这些病原体在野生埃尔德鹿以及与之有职业接触的人群中的流行情况与遗传多样性研究仍较为有限。本研究旨在探讨中国海南岛的野生埃尔德鹿及其森林护林员体内这三种原生动物的存在情况、分子特征及其人畜共患潜力。

方法

2021年3月至8月期间，从海南邦溪省级自然保护区两个隔离的栖息地中采集了217份野生埃尔德鹿的新鲜粪便样本，同时从森林护林员身上收集了19份粪便样本。通过聚合酶链反应（PCR）检测Blastocystis属物种的SSU rRNA区域，采用嵌套PCR技术检测Cryptosporidium属物种的SSU rRNA区域，以及Giardia属物种的bg和gdh基因区域，从而提取基因组DNA并进行分析。随后通过序列同源性分析以及邻接法构建系统发育树，确定阳性扩增子的亚型、种类和基因型。

结果

野生埃尔德鹿中Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属的总体感染率分别为25.8%（56/217）、5.5%（12/217）和2.8%（6/217）。有3.2%（7/217）的鹿样本出现多重感染现象。在埃尔德鹿中检测到了6种Blastocystis亚型（ST10、ST21、ST23、ST24、ST25、ST26），其中ST10最为常见，占比57.1%。共鉴定出5种Cryptosporidium物种/基因型（Cryptosporidium bovis、Cryptosporidium xiaoi、Cryptosporidium属竹鼠基因型I、Cryptosporidium属竹鼠基因型III以及Cryptosporidium属仓鼠基因型），其中C. bovis占比最高，为50.0%。所有Giardia属阳性样本均为Giardia bovis（此前被称为组合E）。在森林护林员中则检测到1株Blastocystis ST3、2株C. xiaoi以及1株Cryptosporidium属仓鼠基因型。值得注意的是，通过SSU核糖体RNA基因测序分析，人类和野生埃尔德鹿体内的Cryptosporidium属仓鼠基因型分离株具有100%的同源性。此外还发现了3种新的Blastocystis亚型（ST10和ST26）序列、3种新的Cryptosporidium序列（Cryptosporidium属竹鼠基因型I、Cryptosporidium属竹鼠基因型III以及Cryptosporidium属仓鼠基因型），以及5种新的G. bovis序列（基于bg和gdh基因）。

结论

这项首次开展的分子检测显示，中国野生埃尔德鹿体内Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属具有较高的遗传多样性，而且这种濒危鹿类与生活在同一区域的森林护林员之间存在相同的Cryptosporidium物种/基因型。这些发现表明，在野生动物与人类接触的环节存在人畜共患疾病传播的风险，因此有必要在保护区实施综合性的“同一健康”监测策略，降低跨物种传播风险，从而为野生动物保护与公共卫生安全提供保障。

图形摘要

背景

Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属是重要的人畜共患肠道原生动物，广泛存在于全球的人类和动物体内。埃尔德鹿（Rucervus eldii）是一种全球范围内濒危的热带鹿类。目前关于这些病原体在野生埃尔德鹿以及与之有职业接触的人群中的流行情况与遗传多样性研究仍较为有限。本研究旨在探讨中国海南岛的野生埃尔德鹿及其森林护林员体内这三种原生动物的存在情况、分子特征及其人畜共患潜力。

方法

2021年3月至8月期间，从海南邦溪省级自然保护区两个隔离的栖息地中采集了217份野生埃尔德鹿的新鲜粪便样本，同时从森林护林员身上收集了19份粪便样本。通过聚合酶链反应（PCR）检测Blastocystis属物种的SSU rRNA区域，采用嵌套PCR技术检测Cryptosporidium属物种的SSU rRNA区域，以及Giardia属物种的bg和gdh基因区域，从而提取基因组DNA并进行分析。随后通过序列同源性分析以及邻接法构建系统发育树，确定阳性扩增子的亚型、种类和基因型。

结果

野生埃尔德鹿中Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属的总体感染率分别为25.8%（56/217）、5.5%（12/217）和2.8%（6/217）。有3.2%（7/217）的鹿样本出现多重感染现象。在埃尔德鹿中检测到了6种Blastocystis亚型（ST10、ST21、ST23、ST24、ST25、ST26），其中ST10最为常见，占比57.1%。共鉴定出5种Cryptosporidium物种/基因型（Cryptosporidium bovis、Cryptosporidium xiaoi、Cryptosporidium属竹鼠基因型I、Cryptosporidium属竹鼠基因型III以及Cryptosporidium属仓鼠基因型），其中C. bovis占比最高，为50.0%。所有Giardia属阳性样本均为Giardia bovis（此前被称为组合E）。在森林护林员中则检测到1株Blastocystis ST3、2株C. xiaoi以及1株Cryptosporidium属仓鼠基因型。值得注意的是，通过SSU核糖体RNA基因测序分析，人类和野生埃尔德鹿体内的Cryptosporidium属仓鼠基因型分离株具有100%的同源性。此外还发现了3种新的Blastocystis亚型（ST10和ST26）序列、3种新的Cryptosporidium序列（Cryptosporidium属竹鼠基因型I、Cryptosporidium属竹鼠基因型III以及Cryptosporidium属仓鼠基因型），以及5种新的G. bovis序列（基于bg和gdh基因）。

结论

这项首次开展的分子检测显示，中国野生埃尔德鹿体内Blastocystis属、Cryptosporidium属和Giardia属具有较高的遗传多样性，而且这种濒危鹿类与生活在同一区域的森林护林员之间存在相同的Cryptosporidium物种/基因型。这些发现表明，在野生动物与人类接触的环节存在人畜共患疾病传播的风险，因此有必要在保护区实施综合性的“同一健康”监测策略，降低跨物种传播风险，从而为野生动物保护与公共卫生安全提供保障。

图形摘要