中国北方山西省马匹中牛毛滴虫(Tetratrichomonas buttreyi)与人五鞭毛滴虫(Pentatrichomonas hominis)的分子调查与遗传特征分析
《Animals》:Molecular Survey and Genetic Characterization of Tetratrichomonas buttreyi and Pentatrichomonas hominis in Horses in Shanxi Province, Northern China
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毛滴虫(Trichomonads)为厌氧单细胞原生动物,常定殖于动物消化道。人五鞭毛滴虫(Pentatrichomonas hominis)为具人兽共患潜力的物种,兽医与公共卫生意义日益凸显;牛毛滴虫(Tetratrichomonas buttreyi)为肠道
毛滴虫(Trichomonads)为厌氧单细胞原生动物,常定殖于动物消化道。人五鞭毛滴虫(Pentatrichomonas hominis)为具人兽共患潜力的物种,兽医与公共卫生意义日益凸显;牛毛滴虫(Tetratrichomonas buttreyi)为肠道毛滴虫,其宿主范围与传播生态学尚未完全明确。中国马匹中两物种流行病学数据缺失。研究人员于2023年3—6月采集山西省大同、太原、运城三市631份马粪样,采用靶向小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因的巢式PCR(nested PCR)检测。总分子阳性率:T. buttreyi为3.7%(23/631;95% CI 2.5–5.5%),P. hominis为0.8%(5/631;95% CI 0.3–1.9%)。T. buttreyi阳性率因地区与管理模式差异显著,与年龄、性别无关;P. hominis仅见于大同,地区差异显著,与年龄、性别、管理模式无显著关联。获5条代表性T. buttreyi序列与1条P. hominis序列;两条T. buttreyi序列与猪、牛、马参考序列100%同源,三条仅minor nucleotide variation;代表性P. hominis序列聚类于人兽共患CC1基因型。结果证实山西省马匹感染T. buttreyi与P. hominis,提供两物种基线分子流行病学数据,支持马—畜禽—人界面持续监测需求。
研究背景与立项依据:毛滴虫(Trichomonads)属副基体门(Parabasalia)厌氧鞭毛原生动物,部分种为脊椎动物肠道共生或寄生生物。牛毛滴虫(Tetatrichomonas buttreyi)原记述于猪,后见于牛消化道,致病性存争议;人五鞭毛滴虫(Pentatrichomonas hominis)宿主谱广,CC1基因型跨人畜高度相似,暗示人兽共患传播可能。形态学难区分近缘肠道毛滴虫,SSU rRNA基因巢式PCR为流行病学金标准。山西省为北方畜牧大省,马与人和畜禽环境共享,但省内马匹T. buttreyi与P. hominis分子流行与遗传特征零报道,马是否参与区域传播网络未知。该研究由山西农业大学兽医寄生虫病实验室完成,发表于《Animals》,旨在填补上述空白。
主要技术方法:研究人员建立631份马粪样本队列(太原俱乐部马261份、大同与运城放牧马370份,大同另含部分放牧样本,合计269份来自大同、101份来自运城,采样期2023年3—6月)。提取粪基因组DNA后,用巢式PCR扩增T. buttreyi 623 bp与P. hominis 339 bp的SSU rRNA片段;阳性产物Sanger双向测序,Chromas Pro拼接,BLAST比对GenBank;MEGA 7最大似然法(Kimura双参数+Γ模型,1000自举)建系统发育树;SPSS 26.0 Fisher精确检验与Fisher–Freeman–Halton检验做单变量关联分析,地区与管理因完全混杂不独立解释。
研究结果:
3.1 山西省马匹T. buttreyi与P. hominis流行率——631份中T. buttreyi阳性23份(3.7%),太原最高8.0%(21/261),大同0.7%(2/269),运城0;地区差异p<0.001;年龄(≥3岁3.7% vs <3岁3.3%,p=1.000)、性别(雄3.8%、雌3.6%、骟3.1%,p=1.000)无显著差异;俱乐部马8.0%高于放牧马0.5%(p<0.001)但因地域混杂不独立。P. hominis阳性5份(0.8%),全在大同(1.9%),太原运城0,地区p=0.043;年龄p=0.542,性别仅雌马检出p=0.686,放牧马检出1.4% p=0.080,同样混杂不可独立解释。
3.2 T. buttreyi序列遗传特征——23阳性获5单倍型(GenBank PZ306185–PZ306189)。PZ306185/186与国产猪源PP256577 100%一致,亦同于中国牛源MK880285、捷克马源AY886859、德国猪MK801506、菲律宾猪JX565058;余三条仅2–7个SNP,与参考序列99.2–99.8%一致,无indel。ML树归T. buttreyi支(自举86%),马源序列与牛猪驴灵长类序列交织,无马特异分支,分支短示SSU rRNA分化有限。
3.3 P. hominis序列遗传特征——5序列完全一致,代表序列PZ306191与国产狐源OM763804 99.7%一致;核心区101–342 bp与虎、狗、貉、驴、牛、山羊、人源CC1序列100%一致,仅1–100位3个SNP。ML树归P. hominis单系支(自举97%)CC1亚支,与人临床株及多动物宿主株交织,无马特异谱系。
讨论浓缩:研究首证山西马匹携T. buttreyi与P. hominis;T. buttreyi阳性率低于本省驴(25.4%)、牛(74.5%)、猪(49.2%),年龄性别无关联,环境密度与粪便管理或为驱动,但俱乐部—太原混杂使管理效应不可分;序列跨宿主高一致支持广宿主假设,但SSU rRNA分辨率不足,需MLST或全基因组验传播。P. hominis极低流行(0.8%)且限大同,与本省驴(0.7%)近似,单次粪PCR不能区分定植/过路/污染,无临床症状观察故马体致病性未明。局限为三市短时采样、地域管理混杂、SSU rRNA标记粗。
结论翻译:该研究提供中国北方山西省马匹感染T. buttreyi与P. hominis的首个分子证据,两物种总体低流行;所获T. buttreyi序列与家畜序列高度同源或一致,遗传分化有限;代表性P. hominis序列紧密聚类人兽共患CC1基因型,暗示马可能参与区域传播网络。结果为山西马毛滴虫提供基线数据,凸显未来需扩大采样、高分辨分型与临床观察,以明晰传播路径、宿主特异性及马源毛滴虫的One Health意义。