中国青海省Tahyna病毒的分离鉴定及其人畜感染

2015-11-20 11:42李文娟付士红姜双应王志玉梁国栋
中国人兽共患病学报 2015年5期
关键词:蚊虫青海省阳性率

李文娟,付士红,姜双应,王志玉,梁国栋

2.中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所病毒性脑炎室,传染病预防与控制国家重点实验室,北京 102206;

3.青海省疾病预防控制中心,西宁 810007;

4.山东大学 公共卫生学院,济南 250012

Tahyna病毒(Tahyna virus,TAHV)属于布尼亚病毒科(Bunyaviridae)正布尼亚病毒属(Orthobunyavirus)加利福尼亚脑炎病毒血清组(California serogroup),是欧洲大陆广泛流行蚊虫传播虫媒病毒[1]。人类感染TAHV后可出现发热、胃肠不适、肺炎甚至病毒性脑膜炎等疾病[2-3]。2006年夏季,吕志等从我国新疆喀什地区采集的蚊虫标本中分离到TAHV(XJ0625),这是我国首次分离到该病毒[4]。2007年在青海省格尔木市采集的屑皮伊蚊(AdeseOchlerotatusdetritus)蚊虫标本中分离到2株 TAHV(QH07029,QH07060)[5],进一步研究证实青海省新分离TAHV是引起当地发热性疾病的新病原[6],TAHV感染成为我国除乙脑、登革之外的第三种蚊虫传播病毒性疾病。本文结合本课题组在青海省开展的多年调查研究工作,就青海省分离的TAHV生物学特征、自然循环、流行病学、临床致病特点等相关研究结果等进行系统综述。

1 生物学特征

1.1 对细胞的致病性 TAHV对BHK-21和Vero细胞等哺乳动物能够引起明显的细胞病变效应,接种36~48h即可细胞融合,48h后细胞圆缩、脱落,病变进展较快;对蚊虫细胞,C6/36细胞,接种后不引起细胞病变,接种6d后收获上清液,上清液再次接种BHK细胞2d后引起细胞病变,说明虽然TAHV不引起C6/36细胞病变,但是可以在该细胞内增殖,这与TAHV新疆分离株的细胞致病性是一致的[5,7]。

1.2 基因组特征 TAHV为单股负链RNA病毒,分为L、M、S三个节段。应用TAHV S节段引物进行RT-PCR扩增,选择其所在的布尼亚病毒属其他毒株做参考,进行序列比对。结果显示,青海省分离的2株TAHV(QH07029,QH07060)高度同源(99.9%);它们与TAHV 原型株Bardos 92病毒株氨基酸同源性分别为90.0%和90.1%[5]。系统进化分析发现,TAHV青海分离株(QH07029,QH07060)与Bardors 92株位于同一进化分支,与中国新疆分离株的进化距离则较远(见图1)。

众所周知,欧洲国家与中国新疆南疆地区和青海省格尔木市之间相隔数千公里,存在沙漠和高山等地理位置上的阻隔,TAHV病毒分别在当地生态环境的长期进化形成了相对稳定和独立的进化。已有研究显示,TAHV在欧洲长期广泛流行,甚至成为当地主要的蚊虫传播病毒性疾病,但是在亚洲一直未见该病毒分离和引起疾病的报道,我国自1990年代开始在新疆等地开展的虫媒病毒调查也一直未发现TAHV,但是近年来在我国新疆、青海、内蒙古采集的蚊虫标本中连续分离到该病毒[4-5,8],提示该TAHV为输入性虫媒病毒并在我国西北部地区广泛存在,这一发现具有重要公共卫生意义也为我国媒介传染病的预防控制提出了新的课题。

图1 基于布尼亚病毒属S节段核苷酸序列构建的系统进化树Fig.1 Phylogenetic analysis of Orthobunyavirus based on S segment

2 自然循环

2.1 传播媒介 作为蚊虫传播虫媒病毒,TAHV在自然界一般是通过“病毒—蚊虫—动物”途径进行循环。据文献报道,TAHV的传播媒介包括4属12种蚊虫[9],欧洲TAHV分离株约58%来自刺扰伊蚊,该蚊种被认为是欧洲TAHV最重要的传播媒介[10]。青海省格尔木市位于在青藏高原,海拔高度达2 780米,6~8月为当地雨季,蚊虫密度高,由于当地盐碱滩众多,优势蚊种为耐盐的屑皮伊蚊。在青海省格尔木市分离的两株TAHV均来自屑皮伊蚊标本,TAHV对该蚊种的现场感染率(infection rate,IR)为1.08[5]。此前未见有从该蚊种中分离到TAHV的报道,提示TAHV能够在不同自然地理条件下利用不同的传播媒介作为病毒繁殖的媒介。

2.2 宿主动物 研究显示,兔、刺猬、黄鼠、貂、狐狸、睡鼠、乳猪等动物在实验室条件下感染TAHV后,均可在体内检测到病毒血症[9]。青海省是我国的重要牧区,牛、羊等家畜数量众多,主要在水草丰富的草原或河滩上进行放牧。这些区域同时也适宜蚊虫孳生,因此动物容易遭受蚊虫叮咬而感染TAHV。我们对青海省格尔木市、西宁市和民和县的主要家养动物进行血清学调查,且在格尔木市扩大了动物种类。通过间接免疫荧光检测(indirect immunofluorescence assay,IFA)和中和试验发现,发现大多数阳性血清来自格尔木市;格尔木市以野兔、牛、绵羊抗体阳性率较高,其中IgG阳性率分别为38% (5/13)、15.5% (17/110)和 10.9% (12/110);中和抗体阳性率分别为23%(3/13)、12.7%(14/110)和9.1%(10/110)[5-6],见表1。因此,可以认为当地牛、羊、兔等动物在维持TAHV在自然界中的持续存在和循环,形成自然疫源地的过程中发挥重要作用。当地牧民习惯与家畜同住一处,也为TAHV在蚊虫、储存宿主、易感人群之间的循环提供了更为便利的条件。

3 流行病学

由于TAHV为我国新分离虫媒病毒,其流行病学调查较少,主要集中在新疆和青海。新疆南部喀什地区发热患者急性期血清中IgM和IgG抗体阳性率分别为5.3%和18.3%,提示当地发热人群存在TAHV的急性感染和既往感染[11]。为进一步明确TAHV在我国的流行情况,2007-2009年,在青海省健康人群和发热人群开展TAHV血清流行病学调查。

3.1 健康人群感染状况 2007~2008年,在青海省格尔木市,西宁市和民和县共采集1 078份健康人血清,经检测TAHV IgG抗体总阳性率为1.8%(19/1078);从地区分布看,格尔木市抗体阳性率为4.4%(16/366);西宁市为0.6%(2/352);民和县为0.3%(1/360)[5],见表2。格尔木市人群中较高的IgG抗体总阳性率,表明在当地普遍存在TAHV的既往感染或隐性感染。从年龄分布看,抗体阳性标本均来自30岁以下人群,其中以格尔木市5~9岁年龄组阳性率最高,为7.14%(5/70)。一般而言,在长期形成的自然疫源地,以大年龄组的感染几率或抗体阳性率较高。格尔木市TAHV抗体阳性以小年龄组为主,提示TAHV在当地存在时间较短,推测TAHV可能为1990年代从国外传入青海[12]。

表1 青海省动物TAHV抗体检测阳性率Tab.1 Prevalence of antibody against TAHV in livestock in Qinghai

3.2 发热病人感染状况 2009年7~9月,在青海省格尔木市、西宁市和民和县采集661例以发热为主诉的门诊病人血清标本。格尔木市发热病人中TAHV IgM 抗体阳性率(5.24%,12/229)明显高于西宁市(2.05%,5/195)和民和县(2.11%,5/237);其中格尔木市IgM抗体阳性率以10~19岁年龄组(12%,4/33)最高,这可能与青少年户外活动较多,有更多机会受到蚊虫叮咬而感染TAHV所致[5-6]。经统计学分析发现青海省健康人与发热病人TAHV中和抗体阳性率存在明显的差异(χ2=5.733,P=0.014)(具体数据见表2);表明青海省TAHV感染与发热等疾病之间存在着一定联系,提示TAHV可能是引起当地人群夏季发热性疾病的病原体。

表2 青海省健康人群和发热病人TAHV中和抗体阳性率比较Tab.2 Comparison of prevalence of neutralizing antibody against TAHV between health residents and febrile patients in Qinghai

4 临床症状

国外研究报道,TAHV感染人类后引起的疾病主要表现为感冒样症状,患者一般为突然发热,伴有头痛、精神不振、结膜炎、咽炎、肌痛、恶心、胃肠道症状、食欲减退,偶有关节痛及颈强直等中枢神经系统症状,国外称为“Valtice fever”。疾病流行于夏秋季节;也有引起非典型性肺炎和脑膜脑炎的报道[9,13]。虽然我国人群中已检测到TAHV抗体,但一直缺乏TAHV致病的直接证据。

为明确我国是否存在TAHV感染病例,2009年在青海省TAHV分离地格尔木市开展病例搜索和随访调查研究。经实验室检测,共获得5例TAHV现症感染的实验室确诊病例,其中4例检测到急性期血清TAHV IgM抗体阳性和双份血清中和抗体四倍以上增高,2例急性血清中检测到TAHV IgM抗体阳性和TAHV核酸阳性,证实我国存在TAHV感染引起的相应疾病[6]。

TAHV感染病例初诊时均具有相似的临床症状:发热、咽痛、食欲不振、关节痛、头痛、全身酸痛乏力等。随访调查结果显示,经过抗病毒和对症治疗,所有病例的症状在2~5d均消失(部分没有药物治疗的病例的症状也自动消失(具体情况见表3)。所有病例预后均较好,经过3个月随访,未观察到症状加重和(或)死亡病例等。这是我国首次发现TAHV现症感染病例,其感染症状轻微,预后良好, 多为自愈性疾病。

表3 2009年青海省格尔木市TAHV感染病例的临床症状及实验室检测Tab.3 Clinical features and laboratory tests of TAHV infection cases in Geermu,Qinghai,2009

5 展 望

通过2007-2009年在青海省开展系统研究,在格尔木市分离到TAHV并证实TAHV是引起当地发热性疾病的新病原体,TAHV感染成为我国继乙脑、登革之外的第三种蚊虫传播病毒性疾病,这一发现为我国蚊虫传播病毒性疾病的预防控制提出新的课题,也为我国甚至世界范围内高原地区蚊虫传播病毒性疾病的预防与控制以及相关策略的调整提供重要基础数据。

TAHV感染作为一种蚊虫传播病毒性疾病,具有自然疫源的属性,疾病的播散具有一定的地域性。目前随着全球气候的变暖,国际经济领域及地区间交流合作的增多,使得蚊虫传播疾病的广泛播散成为可能。新疆、青海和内蒙古3省对病毒的分离,提示TAHV在我国可能已经广泛存在;我国的TAHV虽然分离自不同的蚊种,但均来自当地的优势蚊种,提示在当地具有快速播散的潜在威胁。然而我国大部分省份已持续开展虫媒病毒研究分离到多株虫媒病毒,而TAHV仅在新疆、青海、内蒙古3个西北省份分离到。为何我国的TAHV仅存在于西北地区,不同分离株之间存在怎样的联系仍是需要解决的问题。此外,加强我国其他地区TAHV的检测与监测,特别是在临床发热病例中发现该病毒感染的病例,阐明该病毒感染在我国人群中的发病规律和疾病负担,并据此提出预防控制措施等是需要今后长期开展的研究课题。

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