新發(fā)衣原體研究進展

，

(南華大學(xué)病原生物學(xué)研究所，湖南 衡陽 421001)

衣原體是一種可引起人類和多種動物感染的人畜共患病原體，在世界范圍普遍存在，但由于大多臨床表現(xiàn)隱匿而未能引起足夠重視。衣原體感染可對禽畜養(yǎng)殖業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失，同時還可對動物產(chǎn)品和人類健康等公共衛(wèi)生安全領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。近年，分子生物技術(shù)不斷進步，隨著取樣技術(shù)的改進以及動物研究范圍的擴大，衣原體新物種不斷被發(fā)現(xiàn)。目前，衣原體科包含一個衣原體屬，12個衣原體種即：鸚鵡熱衣原體(Chlamydia psittaci，Cps)、鼠衣原體(Chlamydia muridarum，Cm)、豬衣原體(Chlamydia suis，Cs)、肺炎衣原體(Chlamydia pneumoniae，Cpn)、沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis，Ct)、貓衣原體(Chlamydia felis)、流產(chǎn)衣原體(Chlamydia abortus，CAB)、豚鼠衣原體(Chlamydia caviae)、獸類衣原體(Chlamydia pecorum)、鳥衣原體(Chlamydia avium)、家禽衣原體(Chlamydia gallinacea)[1]和朱鷺衣原體(Chlamydia ibidis)[2]。鳥衣原體、家禽衣原體和朱鷺衣原體是近10年內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的衣原體，不僅擴展了衣原體的種類和宿主范圍，也展現(xiàn)出衣原體的生物多樣性。由于3個新衣原體的出現(xiàn)，使禽衣原體病的流行病學(xué)變得更加復(fù)雜。長期來Cps被認為是禽衣原體病的主要病原體，但從家禽中檢測出的3個衣原體完全改變了這種觀點。現(xiàn)對近年來新發(fā)衣原體的生物學(xué)特征和流行病學(xué)的研究進展作一概述。

1 鳥衣原體

1.1形態(tài)特征鳥衣原體于2010年從德國北萊茵威斯特伐利亞州所飼養(yǎng)的一群鸚鵡中首次分離。與其他衣原體類似，鳥衣原體在宿主細胞內(nèi)生長，具有獨特的雙相發(fā)育周期，其周期大約為60～72 h，長于其他衣原體典型菌株的周期。鳥衣原體主要有兩種不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，原體(Elementary body，EB)和網(wǎng)狀體(Reticulate body，RB)，另外還有一種介于EB和RB之間的過渡形態(tài)，稱為中間體(Intermediate body，IB)；鳥衣原體與Cps以及Ct的EB和RB在大小及形狀上均相似。EB呈球形，直徑約0.24～0.33 μm，中央有致密核心。RB比EB大，直徑約0.45～1.1 μm，呈球形或卵圓形，電鏡下無致密核心結(jié)構(gòu)，呈纖細的網(wǎng)狀，以二分裂方式繁殖。鳥衣原體包涵體內(nèi)含大量的RB和EB，周圍有明顯的線粒體和高爾基體聚集。

1.2基因組特征鳥衣原體模式株10DC88T基因組全長1,041,169 bp，G+C含量為36.9 mol%，含有一個基因大小為7 099 bp的pDC88質(zhì)粒，編碼940個蛋白?；?6S和23S rRNA的序列分析表明，該病原體不是Cps，而將其新歸類為鳥衣原體。鳥衣原體與Cps的16S和23S rRNA基因位點配對序列的比值分別是96.66%和98.05%。在衣原體中，鳥衣原體的G+C含量最低；但其ncRNAs的 G+C含量與其他衣原體接近[1]。鳥衣原體的基因組與Cpn、Cps、貓衣原體、豚鼠衣原體及CAB模式株相比小100 000 bp～190 000 bp，但與Ct和Cm的基因組大小相近。

1.3流行病學(xué)特征鳥衣原體可以用接種雞胚卵黃囊法或者細胞法培養(yǎng)，其僅在鳥類中發(fā)現(xiàn)，最初分離于無癥狀或有呼吸系統(tǒng)癥狀和/或腹瀉的鸚鵡及鴿子的泄殖腔拭子、糞便或內(nèi)臟[1,3]。宿主吸入糞便粉塵或者霧化的糞便后可感染鳥衣原體，攜帶者大多數(shù)無臨床癥狀，在同一群鳥甚至同一只鳥中，均可發(fā)現(xiàn)Cps的混合感染[4]。鳥衣原體感染某些宿主會產(chǎn)生嚴重病變，但對不同宿主的致病性可能存在差異，有報道表明某些鸚鵡和鴿子感染后病情嚴重[5]，如鳥衣原體11DC97株，可導(dǎo)致飼養(yǎng)的鴿子出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)疾病和/或腹瀉[1]。調(diào)查研究顯示，鳥衣原體在德國城市鴿子中流行率為3%(4/128)[6]，在法國城市鴿子的流行率為8%(10/125)[7]。更有數(shù)據(jù)顯示，鳥衣原體在德國種鴿中流行率為14.8%(4/27)[5]，在法國鴿中的陽性率為8%(10/125)[8]。然而由于研究數(shù)量有限，不能說明鳥衣原體主要在鸚鵡中廣泛流行。鳥衣原體具有一定的致病性，但其是否可引起人類致病尚不清楚，有待進一步研究。

2 家禽衣原體

2.1形態(tài)特征2008年，法國一家家禽屠宰場的工人出現(xiàn)非典型肺炎病例，在飼養(yǎng)員中進行流行病學(xué)調(diào)查后，分離出了家禽衣原體。家禽衣原體具有衣原體屬的典型特征，電鏡下主要有EB和RB兩種類型顆粒，另外還有一種中間體IB。家禽衣原體的集團形態(tài)是包涵體，存在于宿主細胞的胞質(zhì)空泡內(nèi)，其形態(tài)、大小以及分布類似于Cps包涵體。與鳥衣原體一樣，家禽衣原體包涵體周圍有明顯的線粒體和高爾基體聚集。

2.2基因組特征目前已完成2株家禽衣原體基因組的測序，分別是08-1274/3T和JX-1株。家禽衣原體模式株08-1274/3T基因組全長為1,045,134 bp，G+C含量為37.9 mol%，可編碼898個蛋白?，F(xiàn)今已知08-1274/3T株中存在染色體外隱蔽質(zhì)粒p1274，全長7096 bp，含有7個蛋白的編碼基因[1]。家禽衣原體JX-1株基因組全長為1,059,522 bp，G+C含量為37.93 mol%，預(yù)測可編碼957個蛋白，分離株的主要外膜蛋白(ompA)基因全長序列與08-1274/3T株相應(yīng)序列的相似度為85.7%，同時它們的質(zhì)粒序列幾乎一致(約99.9%)[9-10]。家禽衣原體的G+C含量低于其他衣原體，但略高于鳥衣原體，其ncRNAs的G+C含量同樣低于其他衣原體。家禽衣原體基因組大小和鳥衣原體基因組大小相當，與其他衣原體的比較也類似于鳥衣原體。基于16S和23S rRNA的序列分析表明，該病原體不是Cps，將其重新劃分為一個新種，并命名為家禽衣原體。家禽衣原體與Cps的16S和23S rRNA基因位點配對序列的比值分別是96.39%和98.12%。

2.3流行病學(xué)特征目前，研究表明家禽衣原體的宿主僅限于家禽，如肉雞、珍珠雞、火雞以及其他家禽。家禽衣原體同樣可以從宿主泄殖腔、糞便或者內(nèi)臟中分離得到。糞口途徑是其在雞群中水平傳播的主要方式，它還可能通過蛋殼滲透等方式在親代和子代之間發(fā)生垂直傳播。用雞胚卵黃囊法或者細胞法可培養(yǎng)家禽衣原體。家禽衣原體第一次被檢測到是在法國家禽中，并被懷疑有公共衛(wèi)生的潛在風(fēng)險[11]，隨后在4個歐洲國家、阿根廷、中國、澳大利亞和北美洲農(nóng)場被檢測到[1, 12-16]。有報道顯示2005年德國家禽中出現(xiàn)嚴重的呼吸道癥狀，同時有24名工人表現(xiàn)出流感癥狀，經(jīng)研究證實病原體為Cps和一種未知的衣原體，但這種未知的衣原體感染的家禽并沒有出現(xiàn)臨床癥狀[17]。2008年，法國的禽養(yǎng)殖場也出現(xiàn)過類似狀況，有3名工人表現(xiàn)出非典型肺炎臨床癥狀[11]。2013年在法國飼養(yǎng)多種禽類的禽飼養(yǎng)場中出現(xiàn)多次工人感染鸚鵡熱的病例，家禽衣原體和鳥衣原體多次被檢出與Cps同時存在于同一群家禽甚至同一只家禽[5, 18]。在中國家禽養(yǎng)殖場的研究調(diào)查中，家禽衣原體對雞胚具有一定的致病性，并顯著降低肉雞增重率高達11.4%[19]。在法國129個屠宰場為期1年的調(diào)查中，家禽衣原體在衣原體陽性標本中的檢出率高達80%(321/401)[20]。針對中國11省的一項研究調(diào)查表明衣原體陽性的奶牛全血樣本中家禽衣原體的檢出率為20.8%；對揚州奶牛場的進一步研究中，64.8%(70/108)的奶牛呈衣原體陽性反應(yīng)，其中家禽衣原體在陰道拭子中感染率高達88.9%(24/27)，全血樣本中高達62.5%(5/8)，牛奶中占66.7%(4/6)[21]。針對中國24省大范圍的研究(包括2300個家禽)，證實家禽衣原體是主要的衣原體流行種，分布于18個省份，其中主要的感染宿主是雞，在衣原體陽性的雞中家禽衣原體的檢出率為81.2%(359/442)[10]。近期有國內(nèi)研究顯示，江蘇省儀征市某蛋雞場中母雞家禽衣原體的感染率高達33%，而在邵伯鎮(zhèn)某雞場中母雞感染率高達75%[22]。既往研究表明Cps是家禽和野生鳥類的唯一致病原，而最近的研究表明家禽衣原體的流行率甚至高于Cps[12, 16]。就現(xiàn)狀而言，家禽衣原體可能是一種感染人類和其他動物的禽類病原體，但其致病性、宿主、傳播途徑仍亟需研究。

3 朱鷺衣原體

3.1形態(tài)特征朱鷺衣原體是2009年和2010年在法國西部埃及圣鹮(野生朱鷺)中分離出來的一種新衣原體種[2]。與其他的衣原體一樣，朱鷺衣原體也能夠在細胞培養(yǎng)基和雞胚卵黃囊中生長。電鏡觀察朱鷺衣原體具有衣原體科典型的EB、RB以及一種介于EB和RB的過渡形態(tài)，例如：包涵體內(nèi)含有直徑小于1 μm且致密的EB，還含有稍大和疏松的RB。但其區(qū)別特征是EB中出現(xiàn)了凝聚核的類葉結(jié)構(gòu)，且10-1398/6分離株EB的直徑比鸚鵡熱衣原體的EB大。

3.2基因組特征目前完成了朱鷺衣原體模式株10-1398/6的全基因組測序，其全長1,146,174 bp，G+C含量為38.5 mol%，可編碼949個蛋白。模式株10-1398/6和Cps或CAB之間的16S rRNA基因序列的相似度低于Cps和CAB，與99.6%的相似度進行比較，前兩者分別為97.4%和97.2%。線性基因組分析表明10-1398/6菌株基因組與Cps基因組相似，但存在幾個基因重排區(qū)域。BSR分析結(jié)果顯示10-1398/6菌株的20%的基因組是該菌株獨有的，不與其它Cps分離株共有。10-1398/6菌株的染色體基因簇中能找到許多獨特基因組，如10-1398/6菌株第231/1057個基因組。此外，10-1398/6分離株ompA基因序列與其他衣原體菌株相應(yīng)序列的同源性較低，但與Cps和貓衣原體序列同源性最高，約76%。

3.3流行病學(xué)特征朱鷺是法國西部和南部自動物園逃出的野生物種，它們經(jīng)常出入鴨養(yǎng)殖場、濕地、垃圾填埋場和反芻動物糞便堆積場，因其強侵襲力受到了人們的關(guān)注。朱鷺是該衣原體當前所知的唯一宿主，所以該衣原體命名為朱鷺衣原體。該菌種能從朱鷺泄殖腔拭子以及糞便中分離[2]。目前，沒有研究數(shù)據(jù)表明該菌存在潛在的致病性，并且它的毒力特征、地理來源、對家禽和鳥類等野生動物或其他動物的傳染性和致病性、以及能否引起人類致病是完全未知的，仍有待進一步研究。

4 結(jié) 語

基于現(xiàn)階段的研究，這3種新發(fā)衣原體可能成為人獸共患病的潛在病原體。因此，今后對新衣原體能否引起人類致病的研究應(yīng)該重點放在接觸馴養(yǎng)家禽和野生鳥類以及與其有密切接觸的職業(yè)人群。如今，可診斷或鑒別鳥類和人類中鳥類衣原體的抗體還未出現(xiàn)，現(xiàn)有的ELISA試驗只能檢測特異性的Cps抗體，診斷方法有需進一步完善。新衣原體人畜共患性的評估將會成為促進血清學(xué)實驗等一線研究的基石。此外，Cps不再是鳥疫唯一的病原體，鳥疫的病因?qū)W和流行病學(xué)需要完善補充，為重新評價鳥疫的復(fù)雜病因提供有效依據(jù)。獸醫(yī)、醫(yī)生、診斷專家和研究人員結(jié)合新的發(fā)展情況對鳥衣原體、家禽衣原體和朱鷺衣原體的致病性進行有效性和時效性評估，為控制禽類衣原體病的蔓延發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這將是一個具有挑戰(zhàn)性的新課題。

參考文獻：

[1] SACHSE K, LAROUCAU K, RIEGE K, et al. Evidence for the existence of two new members of the family Chlamydiaceae and proposal of Chlamydia avium sp. nov. and Chlamydia gallinacea sp. nov[J]. Syst Appl Microbiol, 2014,37(2):79-88.

[2] VORIMORE F, HSIA RC, HUOT-CREASY H, et al. Isolation of a New Chlamydia species from the Feral Sacred Ibis (Threskiornis aethiopicus): Chlamydia ibidis[J]. PLoS One, 2013,8(9):e74823.

[3] BOREL N, POLKINGHOME A, POSPISCHIL A. A Review on Chlamydial Diseases in Animals: Still a Challenge for Pathologists?[J]. Vet Pathol, 2018:300985817751218.

[4] SACHSE K, LAROUCAU K. Two more species of Chlamydia-does it make a difference?[J]. Pathog Dis, 2015,73(1):1-3.

[5] KRAUTWALD-JUNGHANNS ME, STOLZE J, SCHMIDT V, et al. [Efficacy of doxycycline for treatment of chlamydiosis in flocks of racing and fancy pigeons][J]. Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere, 2013,41(6):392-8.

[6] SACHSE K, KUEHLEWIND S, RUETTGER A, et al. More than classical Chlamydia psittaci in urban pigeons[J]. Vet Microbiol, 2012,157(3-4):476-80.

[7] GASPARINI J, ERIN N, BERTIN C, et al. Impact of urban environment and host phenotype on the epidemiology of Chlamydiaceae in feral pigeons (Columba livia)[J]. Environ Microbiol, 2011,13(12):3186-93.

[8] PANTCHEV A, STING R, BAUERFEIND R, et al. New real-time PCR tests for species-specific detection of Chlamydophila psittaci and Chlamydophila abortus from tissue samples[J]. Vet J, 2009,181(2):145-50.

[9] GUO W, JELOCNIK M, LI J, et al. From genomes to genotypes: molecular epidemiological analysis of Chlamydia gallinacea reveals a high level of genetic diversity for this newly emerging chlamydial pathogen[J]. BMC Genomics, 2017,18(1):949.

[10] 郭偉娜. 中國禽類衣原體多樣性及Chlamydia gallinacea基因組學(xué)研究[D]. 江蘇:揚州大學(xué), 2016:90-114.

[11] LAROUCAU K, VORIMORE F, AAZIZ R, et al. Isolation of a new chlamydial agent from infected domestic poultry coincided with cases of atypical pneumonia among slaughterhouse workers in France[J]. Infect Genet Evol, 2009,9(6):1240-7.

[12] ZOCEVIC A, VORIMORE F, MARHOLD C, et al. Molecular characterization of atypical Chlamydia and evidence of their dissemination in different European and Asian chicken flocks by specific real-time PCR[J]. Environ Microbiol, 2012,14(8):2212-22.

[13] ROBERTSON T, BIBBY S, O’ROURKE D, et al. Identification of Chlamydial species in crocodiles and chickens by PCR-HRM curve analysis[J]. Vet Microbiol, 2010,145(3-4):373-9.

[14] ZOCEVIC A, VORIMORE F, VICARI N, et al. A real-time PCR assay for the detection of atypical strains of Chlamydiaceae from pigeons[J]. PLoS One, 2013,8(3):e58741.

[15] FRUTOS MC, MONETTI MS, VAULET LG, et al. Genetic diversity of Chlamydia among captive birds from central Argentina[J]. Avian Pathol, 2015,44(1):50-6.

[16] LI L, LUTHER M, MACKLIN K, et al. Chlamydia gallinacea: a widespread emerging Chlamydia agent with zoonotic potential in backyard poultry[J]. Epidemiol Infect, 2017,145(13):2701-3.

[17] GAEDE W, RECKLING KF, DRESENKAMP B, et al. Chlamydophila psittaci infections in humans during an outbreak of psittacosis from poultry in Germany[J]. Zoonoses Public Health, 2008,55(4):184-8.

[18] LAROUCAU K, AAZIZ R, MEURICE L, et al. Outbreak of psittacosis in a group of women exposed to Chlamydia psittaci-infected chickens[J]. Euro Surveill, 2015,20(24): 21155.

[19] GUO W, LI J, KALTENBOECK B, et al. Chlamydia gallinacea, not C. psittaci, is the endemic chlamydial species in chicken (Gallus gallus)[J]. Sci Rep, 2016,6:19638.

[20] HULIN V, OGER S, VORIMORE F, et al. Host preference and zoonotic potential of Chlamydia psittaci and C. gallinacea in poultry[J]. Pathog Dis, 2015,73(1):1-11.

[21] LI J, GUO W, KALTENBOECK B, et al. Chlamydia pecorum is the endemic intestinal species in cattle while C. gallinacea, C. psittaci and C. pneumoniae associate with sporadic systemic infection[J]. Vet Microbiol, 2016,193:93-9.

[22] 有金鳳. 新發(fā)現(xiàn)家禽病原體Chlamydia gallinacea傳播方式的研究[D]. 江蘇:揚州大學(xué), 2017:42.