中國(guó)鼠疫菌某些生化特征及地理分布

祁美英,熊浩明,魏柏青,李存香,楊曉艷,靳 娟,馮建萍,金 星,魏榮杰,代瑞霞

中國(guó)鼠疫菌某些生化特征及地理分布

祁美英,熊浩明,魏柏青,李存香,楊曉艷,靳 娟,馮建萍,金 星,魏榮杰,代瑞霞

目的 探討中國(guó)鼠疫菌株生化性狀及地理分布特征。方法 采用常規(guī)方法，研究我國(guó)現(xiàn)有11種類型的鼠疫自然疫源地2 370株鼠疫菌酵解麥芽糖、鼠李糖、蜜二糖、阿膠糖、甘油及脫氮反應(yīng)的變化。結(jié)果 根據(jù)測(cè)定結(jié)果，與地理分布生物群落聯(lián)系起來(lái)，可將中國(guó)鼠疫自然疫源地鼠疫菌分為新的17個(gè)生化型：青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌定名為川青高原型，新疆準(zhǔn)噶爾盆地大沙鼠鼠疫疫源地鼠疫菌定名為準(zhǔn)噶爾型，云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離暫定名為玉龍型。青藏高原喜馬拉雅旱獺鼠疫自然疫源地生化性狀較為復(fù)雜，含5種類型生化型，其中藏南地區(qū)1983年后新增加了27個(gè)疫源縣，本研究發(fā)現(xiàn)青藏高原型菌株不僅只分部在藏北高原，在藏南地區(qū)已有分布，且崗底斯山型菌株原來(lái)只分布在西南地區(qū)的仲巴、普蘭，現(xiàn)已延伸到藏南地區(qū)。還發(fā)現(xiàn)一些鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性有交串現(xiàn)象，如云南省家、野鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌，內(nèi)蒙古高原長(zhǎng)爪沙鼠、達(dá)烏爾黃鼠鼠疫自然疫源地。結(jié)論 中國(guó)鼠疫菌對(duì)糖酵解特性較穩(wěn)定，鼠疫菌生化型在各疫源地呈明顯的地區(qū)性分布，與主要宿主、地理氣候條件、植被等密切相關(guān)，分為17個(gè)生化型。

中國(guó)；鼠疫菌；生化特征；地理分布

鼠疫是一種流行在嚙齒動(dòng)物間通過(guò)跳蚤傳播的自然疫源性疾病，其病原體為鼠疫耶爾森氏菌(以下簡(jiǎn)稱鼠疫菌)。鼠疫菌對(duì)糖、醇的酵解能力是鼠疫菌重要的生化特征之一，同時(shí)也是鼠疫菌分型的重要指標(biāo)之一。1983年紀(jì)樹立等[1]根據(jù)我國(guó)鼠疫菌生物學(xué)特征，將我國(guó)不同類型鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌株分為17個(gè)生態(tài)型，可以認(rèn)為這是30年前對(duì)鼠疫菌分型最科學(xué)的分型方法。本研究選擇了6項(xiàng)鼠疫菌生化分型有關(guān)的主要指標(biāo)，探討中國(guó)鼠疫自然疫源地2 370株鼠疫菌糖、醇類的酵解能力，尤其是近30余年我國(guó)新發(fā)現(xiàn)的鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌糖、醇類的酵解能力。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)菌株 我國(guó)現(xiàn)有12種類型的鼠疫自然疫源地。本研究采用的2 370株鼠疫菌，分別來(lái)自1943年以來(lái)中國(guó)11塊鼠疫自然疫源地不同時(shí)間、地區(qū)、宿主、媒介體內(nèi)分離的鼠疫菌，由青海省國(guó)家鼠疫菌保藏中心提供。特別說(shuō)明的是內(nèi)蒙古呼倫貝爾高原蒙古旱獺鼠疫自然疫源地是1911年發(fā)現(xiàn)的，自1950年以后沒(méi)有再?gòu)脑撘咴吹胤蛛x到鼠疫菌，故該疫源地的菌株不在本課題研究之列。

1.2 選擇鼠疫菌生化分型有關(guān)的主要指標(biāo) 鼠李糖、甘油、麥芽糖、阿膠糖、密二糖、脫氮。

1.3 培養(yǎng)基 麥芽糖、鼠李糖、阿膠糖、甘油、密二糖酵解培養(yǎng)基(糖醇含量0.5%)及硝酸鹽還原培養(yǎng)基均按常規(guī)方法制作[2]。由青海省地方病預(yù)防控制所提供。

1.4 方法 被試菌于28 ℃普通瓊脂培養(yǎng)24 h，并用1%蛋白胨水制備成約7億/mL的菌懸液，分別接種于阿膠糖、鼠李糖、麥芽糖、密二糖、甘油、脫氮培養(yǎng)基中，糖酵解培養(yǎng)基混勻后置37 ℃溫箱中培養(yǎng)，連續(xù)觀察7 d，然后在室溫條件下觀察7 d，逐日觀察發(fā)酵情況。硝酸鹽還原培養(yǎng)基28 ℃溫箱培養(yǎng)72 h后, 加指示劑觀察結(jié)果，以鼠疫菌141菌株、假結(jié)核菌(PTB5)為對(duì)照[2]。

2 結(jié) 果

2.1 中國(guó)鼠疫菌生化特性 根據(jù)2370株鼠疫菌對(duì)阿膠糖、鼠李糖、麥芽糖、密二糖、甘油的酵解及脫氮反應(yīng)測(cè)定結(jié)果，與地理分布生物群落聯(lián)系起來(lái)，可將中國(guó)鼠疫菌分為新的17個(gè)生化型。其中2000年四川的石渠、青海的稱多地區(qū)青海田鼠分離的鼠疫菌均發(fā)酵鼠李糖、密二糖、麥芽糖、甘油、不發(fā)酵阿膠糖，脫氮反應(yīng)為陰性，定名為川青高原型。2005年新疆準(zhǔn)噶爾盆地大沙鼠分離的鼠疫菌發(fā)酵麥芽糖、甘油、密二糖、阿膠糖，不發(fā)酵鼠李糖，脫氮測(cè)定陰性，定名為準(zhǔn)噶爾型。2006年云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離5株鼠疫菌對(duì)甘油、麥芽糖酵解能力來(lái)看，與云南省野鼠型鼠疫菌株截然不同，而與青藏高原型接近，但因菌株數(shù)量較少，暫定名為玉龍型[3](為云南省地方病防治所提供)。2000年貴州省的興義市和廣西的隆林及西林縣[4]從跳蚤、黃胸鼠及患者體內(nèi)分離的鼠疫菌均發(fā)酵阿膠糖、麥芽糖，不發(fā)酵甘油、鼠李糖、密二糖，脫氮反應(yīng)為陽(yáng)性，納入滇閩居民區(qū)型。2007年四川德格縣首次從旱獺體內(nèi)分離到鼠疫菌，生化試驗(yàn)結(jié)果顯示，發(fā)酵阿膠糖、麥芽糖、甘油、不發(fā)酵鼠李糖、密二糖、脫氮反應(yīng)為陽(yáng)性，為青藏高原型。天山山地灰旱獺-長(zhǎng)尾黃鼠鼠疫疫源地，按照文獻(xiàn)[1]分型方法，該地的鼠疫菌被劃分成北天山東段、北天山西段A和北天山西段B三種生態(tài)型，我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，其鼠疫菌生化性狀相同，合并為北天山型。松遼平原A、B型的鼠疫菌生化性狀相同，合并成同一個(gè)型松遼平原型。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，一些鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性有交串現(xiàn)象，如云南省家、野鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌，內(nèi)蒙古高原長(zhǎng)爪沙鼠、達(dá)烏爾黃鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌。其余各生化型菌株生化性狀與文獻(xiàn)[1]報(bào)道結(jié)果一致。見表1。

2.2 中國(guó)鼠疫菌生化型的地理分布特征 中國(guó)鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化型具有明顯地區(qū)分布的差異。17種生化型中，青藏高原喜馬拉雅旱獺分離的鼠疫菌生化性狀較為復(fù)雜，含5種類型生化型，其中西藏藏南地區(qū)1983年后新增加了27個(gè)疫源縣，本研究發(fā)現(xiàn)青藏高原型菌株不僅只分布在藏北高原，在藏南地區(qū)已有分布，且崗底斯山型菌株原來(lái)只發(fā)布在西南地區(qū)的仲巴、普蘭，現(xiàn)已延伸到藏南地區(qū)。試驗(yàn)結(jié)果還顯示，有幾個(gè)疫源地的一些菌株有相同的生化性狀，如青藏高原型與松遼平原型菌株生化特征相同，錫林郭勒高原型與川青高原型菌株生化特征相同，其余鼠疫菌生化型與文獻(xiàn)[1]報(bào)道結(jié)果一致，見表1。

3 討 論

紀(jì)樹立等早在20年前就證實(shí)鼠疫菌生物學(xué)特性具有重要的生態(tài)學(xué)和流行病學(xué)意義。它不僅可以用于鼠疫菌分型，而且對(duì)確定疫源地結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、追查其傳染來(lái)源等方面也有重要價(jià)值。本文對(duì)2 370株鼠疫菌生化特征分析，將中國(guó)鼠疫自然疫源地鼠疫菌分為新的17個(gè)生化型。各生化型鼠疫菌具有明顯地區(qū)分布的差異，與主要宿主、地理氣候條件、植被等密切相關(guān)。在17種生化型中，青藏高原喜馬拉雅旱獺鼠疫自然疫源地生化性狀較為復(fù)雜，含5種類型生化型，其中西藏藏南地區(qū)1983年后新增加了27個(gè)疫源縣，本研究發(fā)現(xiàn)青藏高原型菌株不僅只分布在藏北高原，在藏南地區(qū)已有分布，且崗底斯山型菌株原來(lái)只分布在西南地區(qū)的仲巴、普蘭，現(xiàn)已延伸到藏南地區(qū)。由于青藏高原地形復(fù)雜，自然景觀垂直成帶十分明顯，景觀特征的多樣性使得地區(qū)間生態(tài)系差異較大，草甸草原幾乎占據(jù)整個(gè)青海及西藏東北的高原山地；森林草甸草原出現(xiàn)于祁連山東部、甘南山地與玉樹東南部；高原草原在岡底斯山地較為突出；昆侖山—阿爾金山山地以干旱的高山草原為主，鼠疫菌為了適應(yīng)不同的自然境觀，生化表型發(fā)生變化也就不可避免。本研究還將青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌定名為川青高原型，新疆準(zhǔn)噶爾盆地大沙鼠鼠疫疫源地鼠疫菌定名為準(zhǔn)噶爾型，云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離鼠疫菌暫定名為玉龍型[3],其余鼠疫菌生化型與文獻(xiàn)[1]報(bào)道結(jié)果一致。本試驗(yàn)采用了6項(xiàng)生化分型指標(biāo)，基本上肯定了1983年分型的結(jié)果。這說(shuō)明，1983年分型所采用的主要指標(biāo),是穩(wěn)定可靠的，因此，在以后的工作中，我們有必要利用中國(guó)豐富的鼠疫菌資源優(yōu)勢(shì)，將鼠疫菌的生化表型與基因型、地理信息、宿主信息、媒介信息、環(huán)境信息等進(jìn)行關(guān)聯(lián)，應(yīng)用于鼠疫菌種分類鑒定, 應(yīng)用于鼠疫疫情處置的傳染源溯源等，同時(shí)為分型標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一積累豐富的經(jīng)驗(yàn)和大量的數(shù)據(jù)，使鼠疫菌的分型工作進(jìn)一步完善。

表1 中國(guó)鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化性狀及地區(qū)分布情況[株(﹪)]

表1(續(xù))

注1：含循化、海晏、剛察、同仁、澤庫(kù)、尖扎、河南、共和、貴德、興海、貴南、瑪沁、瑪多、玉樹、雜多、稱多、治多、囊謙、曲麻萊、德令哈、格爾木、烏蘭、天峻、都蘭、冷湖、芒崖、門源、祁連、同德 甘肅：碌曲、夏河、天祝、山丹、肅南、肅北、阿克塞、甘南、酒泉、民樂(lè)、玉門 西藏：那曲、安多、聶榮、比如、巴青、丁青、昌都、察雅、當(dāng)雄、班戈、芒康、左貢、貢嘎、謝通門縣、錯(cuò)美、扎朗、江孜、林周、曲松、隆子、錯(cuò)那、噶爾 新疆：且末、若羌 四川：德格

注2：含門源、澤庫(kù)、同德、貴南三縣交界處 甘肅：肅南

注3:含薩嘎、堆龍德慶、浪卡子、尼木、普蘭、噶爾、曲松、隆子、朗縣、墨竹工卡、南木林、錯(cuò)那、曲水、達(dá)孜、林周、加查、桑日、乃東、仁布、拉薩、洛扎、錯(cuò)美、扎朗、康瑪、日喀則市、江孜

注4：昌吉、呼圖壁、瑪納斯、沙灣縣、烏蘇、精河、尼勒克縣、伊寧縣

注5：含商都、正蘭、正鑲北、鑲黃、太仆寺、二連、察右后、四子王、達(dá)茂、固陽(yáng)、包頭、烏拉特中后聯(lián)合旗、烏拉特前旗、鄂托克前、蘇尼特左旗、西蘇尼特右旗、扎旗、鄂前旗、烏審旗、中后旗 寧夏：陶樂(lè)、銀川、靈武、鹽池、平羅 河北：康保陜西：定邊

注6：含科左中、科左后、奈曼、翁牛特、敖漢、正蘭、正鑲白、突泉、寶昌縣、明太旗、科右中、赤峰阿魯旗、多倫縣 黑龍江：占榆縣、哈爾濱市 遼寧：建平、哈爾道口、黑水縣 吉林：白城、長(zhǎng)嶺、大安、扶余、郭前、懷德、農(nóng)安、乾安、雙遼、榆樹、四平、通遼縣、開通縣、安廣縣、鎮(zhèn)東縣

注7：含阿巴哈納爾、西烏、東烏、蘇尼特左旗

注8：含彌渡、保山、梁河、盈江、隴川、瑞麗、倉(cāng)源縣、耿馬縣、瀾倉(cāng)縣、墨江縣、畹町縣 福建：華安、莆田、福州、古田 貴州：興義 廣西：隆林、西林縣

注9：呼圖壁縣、托里縣

[1]Ji SL, Zhang HJ, Liu YP, et al. The typing and ecology epidemiological significance of ChineseYersiniapestis[J]. Chin J Endemiol, 1987，6(5): 257-263. (in Chinese) 紀(jì)樹立,張海峻,劉云鵬,等.中國(guó)鼠疫菌分型及其生態(tài)學(xué)流行病學(xué)意義[J].中國(guó)地方病學(xué)雜志, 1987，6(5)：257-263．

[2]Dai RX, Wei BQ, Li CX, et al. The pathogenic ecology research on plague in Qinghai plateau[J]. Chin J Prev Med, 2013，47(12): 1083-1088. (in Chinese) 代瑞霞，魏柏青，李存香，等．青海高原鼠疫病原生態(tài)學(xué)研究.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志[J]，2013，47(12)：1083-1088．

[3]Guo Y, Wei DX, Liang Y, et al. Comparative study on biochemical characteristic ofYersiniapestisfrom some natural focuses of plague in Yunnan Province[J]. Chin J Endemiol, 2009，28(4): 373-375. (in Chinese) 郭英，韋蝶心，梁云，等．云南省不同型鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性比較[J].中國(guó)地方病學(xué)雜志, 2009，28(4)：373-375．

[4]Qin SY, Huang DH, Lin XQ, et al. Study on biological characterization ofYersiniapestis, Guangxi[J]. Chin J Ctrl Endem Dis, 2004, 19(5): 273-275. (in Chinese) 秦石英，黃德惠，林新勤，等．廣西鼠疫菌生物學(xué)性狀的研究[J].中國(guó)地方病學(xué)雜志, 2004，19(5)：273-275．

Biochemical characteristics and geographical distribution ofYersiniapestisin China

QI Mei-ying,XIONG Hao-ming,WEI Bai-qing,LI Cun-xiang,YANG Xiao-yan,JIN Juan,FENG Jian-ping,JIN Xing,WEI Rong-jie,DAI Rui-xia

(DepartmentofPlaguePreventionandControl,QinghaiInstituteforEndemicDiseasesPreventionandControl,Xining811602,China)

The objective of this study was to discuss the biochemical characteristics and geographical distribution ofYersiniapestisin China. We chose 2 370Yersiniapestisstrains separated from 11 kinds of plague foci in China, and applied conventional methods to study the strains’ glycolysis reaction changes for L-maltose, L-rhamnose, Melibiose, L-arabinose, Glycerol as well as denitrification reaction. According to the results combined with biological community’s geographical distribution, Chinese plague foci were divided into 17 new biochemical phenotypes. We named the strains separated from QinghaiMicrotusplague foci in Qinghai-Tibet Plateau as Sichuan-Qinghai Plateau type, strains fromRhombomysopimusplague natural foci in Xinjiang Junggar Basin, were named as Junggar type, strains separated fromEothnomysmiletus,Apodemuschevrieriin Yulong County, Yunnan Province were named as Yulong type temporarily. The biochemical properties inHimalayanMarmotnatural plague foci in Qinghai-Tibet Plateau was relatively complex and contained 5 kinds of biochemical phenotype. The southern district of Tibet newly added 27 endemic counties after the year of 1983. In this research, we found that Qinghai-Tibet Plateau type strains distributed not only in northern plateau but also in southern district, and Gangdise Mountain type only in Zhongba, Pulan in southwest previously and had now been extended to southern district. We also found that in some plague foci, strains’ biochemical characteristics had confounding phenomenon, such as strains inMusmusculusnatural plague foci andWildRatplague foci in Yunnan Province,Merionesunguiculatusnatural plague foci,Spermophlusdauricusnatural plague foci in Inner Mongolia. So we got the conclusion that ChineseYersiniapestisstrains’ glycolysis reaction traits were stable, and the biochemical phenotype in each plague foci showed obvious regional distribution character which was closely related with the main host, geography, climate, vegetation and it was divided into 17 biochemical phenotypes.

China;Yersiniapestis; biochemical characteristic; geographical distribution

Dai Rui-xia, Email: drx200907@163.com

國(guó)家自然科學(xué)基金(No.81160211)資助

代瑞霞，Email:drx200907@163.com

青海省地方病預(yù)防控制所，西寧 811602

10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2015.02.006

R378

A

1002-2694(2015)02-0121-04

2014-06-11；

2014-09-15

Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 81160211)