湘西地區(qū)山羊泰勒蟲流行病學調查及種類鑒定

李 暉，宋金秋，湯國祥，吳陽祥，張大軍，王曉平，向曉寒，王 霞，賀 蘭，侯強紅

（1.湘西民族職業(yè)技術學院，湖南 吉首 416000；2.益陽市赫山區(qū)畜牧工作站，湖南 益陽 410013；3.鳳凰縣兩林鄉(xiāng)人民政府，湖南 鳳凰 416211；4.華中農業(yè)大學動物醫(yī)學院，武漢 430070；5.懷化職業(yè)技術學院，湖南 懷化 416000）

泰勒蟲是一種可經蜱傳播的血液原蟲，該病原可寄生在反芻動物（如牛、羊）的巨噬細胞、淋巴細胞和紅細胞內，引起嚴重的臨床癥狀，如貧血、高熱和消瘦等，嚴重時可導致病畜死亡，造成巨大的經濟損失［1，2］。羊泰勒蟲首次報道于埃及，目前該病原在全世界廣泛流行，且羊泰勒蟲有多個種，如綿羊泰勒蟲（Theileria ovis）、萊氏泰勒蟲（Theileria lestoquardi）、呂氏泰勒蟲（Theileria luwenshuni）和隱藏泰勒蟲（Theileria recondita）等。不同地區(qū)羊群中泰勒蟲的優(yōu)勢種存在差異，如甘肅地區(qū)羊泰勒蟲優(yōu)勢蟲種為呂氏泰勒蟲和尤氏泰勒蟲［3］，而新疆羊群中綿羊泰勒蟲為優(yōu)勢蟲種，且其陽性率高達62.64%［4］，以上已有結果說明中國羊群泰勒蟲感染情況較為復雜且嚴重。

湘西自治州地處湖南省西部，該地區(qū)牧草資源豐富，為當?shù)厣窖蝠B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供了天然的有利條件。湘西地區(qū)的山羊養(yǎng)殖發(fā)展迅速，其飼養(yǎng)量已超過120 萬頭，年產值愈億元，山羊養(yǎng)殖為湘西自治州當?shù)亟洕l(fā)展作出了巨大的貢獻［5］。為了對湘西地區(qū)山羊泰勒蟲的流行情況進行調查及種類鑒定，本研究從該地區(qū)12 個養(yǎng)殖場共收集204 份山羊血液樣品，應用PCR 法檢測泰勒蟲的流行情況，并隨機挑選16 個蟲株18S rRNA 序列PCR 產物進行測序與分析，初步明確該地區(qū)山羊泰勒蟲的種類，以期為該地區(qū)山羊泰勒蟲病的防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣本來源

根據湘西山區(qū)的自然地理地貌和山羊養(yǎng)殖特點，于2018 年8 月至2019 年8 月分別從湖南省湘西自治州的鳳凰縣、花垣縣、保靖縣部分養(yǎng)殖場（每個縣隨機挑選4 個養(yǎng)殖場）隨機無菌采集204 份山羊血樣，其中鳳凰縣、花垣縣和保靖縣采集樣品數(shù)量分別為86 份、61 份和57 份，樣品標記后低溫送至華中農業(yè)大學國家重點實驗室，待檢。

1.2 主要試劑

TIANamp Genomic DNA Kit（產品編號：DP304-03，北京）購自天根生化科技（北京）有限公司；50×TAE 電泳緩沖液購自南京諾唯贊生物科技股份有限公司；瓊脂糖、DL2000 DNA Marker 和2×Super PCR Mix 購自北京擎科新業(yè)生物技術有限公司。

1.3 基因組DNA 提取及PCR 檢測

血液基因組DNA 的提取步驟按照DNA 提取試劑盒說明書進行，提取的基因組DNA 保存于-20 ℃。利用泰勒蟲屬特異性引物18S rRNA-F：5′-AACCT?GGTTGATCCTGCCAGTAGTCAT-3′和18S rRNA-R：5′-GATCCTTCTGCAGGTTCACCTAC-3′擴增該原蟲18S rRNA 基因的V4 高變區(qū)，引物由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。PCR 體系（50 μL）包括：PCR預混液25.0 μL、上下游引物（10 pmol/L）各2.0 μL、基因組DNA 3.0 μL 和去離子水18.0 μL，反應條件為94 ℃5 min；94 ℃30 s，58 ℃30 s，72 ℃1 min，共35 個循環(huán)；72 ℃7 min，每個反應均設置陽性對照和陰性對照，其中陽性對照基因組DNA 來源于綿羊泰勒蟲，陰性對照基因組設置為去離子水，PCR 反應結束后取5.0 μL 產物進行1.0%瓊脂糖凝膠電泳，并觀察結果。

1.4 序列比對及遺傳進化分析

挑選具有代表性的陽性樣品送至生工生物工程（上海）股份有限公司進行雙向測序，使用DNAstar軟件對獲得的序列進行拼接，同時與GenBank 收錄的相應序列進行同源性比較，應用MEGA 7.0 軟件中的鄰接法（Neighor-joining）構建種系發(fā)育樹，boot?strap 值設置為1 000。

2 結果與分析

2.1 PCR 檢測結果

采用泰勒蟲屬通用檢測引物18S rRNA-F/18S rRNA-R 對采自湘西地區(qū)的204 份樣品進行了PCR檢測，結果發(fā)現(xiàn)，共167 份樣品檢測為泰勒蟲病陽性，其平均檢出率為81.86%。凝膠電泳結果顯示擴增片段大小約400 bp，無非特異性條帶，且陽性對照和陰性對照均成立。部分樣品PCR 產物凝膠電泳結果如圖1 所示。

圖1 羊泰勒蟲樣品18S rRNA 基因序列PCR 擴增結果

2.2 湘西地區(qū)山羊泰勒蟲分子流行特點分析

分子流行病學調查結果（表1）顯示，湘西地區(qū)山羊泰勒蟲陽性率為81.86%。進一步分析該地區(qū)山羊泰勒蟲的分子流行病學特征，結果發(fā)現(xiàn)，鳳凰縣、花垣縣、保靖縣羊泰勒蟲病陽性率差異較小，分別為82.56%、77.05%和85.96%。此外，不同品種山羊泰勒蟲病感染率較為一致，黑山羊和本地山羊陽性率分別為79.52%和83.47%；但不同飼養(yǎng)模式羊群泰勒蟲病陽性率存在一定差異，其中舍飼山羊和散養(yǎng)山羊泰勒蟲病感染率分別為75.78% 和92.10%。

表1 湘西地區(qū)山羊泰勒蟲病分子病學流行分析結果

2.3 湘西地區(qū)山羊泰勒蟲蟲種鑒定結果

本研究從被調查的12 個羊場中隨機抽選了16份PCR 陽性樣品（每個羊場1 份樣品）進行測序鑒定蟲種，測序結果發(fā)現(xiàn)，所有樣品擴增的18S rRNA 序列大小基本一致，為396~400 bp，核苷酸序列同源性為 99.70%~100.00%，且與呂氏泰勒蟲分離（KY973285）核苷酸序列同源性均超過99.50%，但與其他充足分離株對應序列同源性相對較低；進一步遺傳進化分析結果（圖2）顯示，本研究獲得的樣品與已知呂氏泰勒蟲分離株屬于同一分支，與其他蟲株所屬分支相隔較遠，提示本研究獲得的蟲株樣品均為呂氏泰勒蟲。

圖2 基于18S rRNA 基因序列構建呂氏泰勒蟲系統(tǒng)進化樹

3 小結與討論

泰勒蟲病在牛羊養(yǎng)殖過程中較為常見，泰勒蟲病病原-泰勒蟲主要感染宿主（如牛、羊）的巨噬細胞、紅細胞和淋巴細胞，導致病畜出現(xiàn)高熱、貧血和消瘦，部分發(fā)病動物可出現(xiàn)體表淋巴結腫大，甚至死亡［1］。大量研究表明，中國羊泰勒蟲流行情況十分嚴重，但不同地區(qū)流行情況差異較大，如新疆阿勒泰地區(qū)［6］羊泰勒蟲病陽性率為23.3%，吉林省部分地區(qū)［7］羊血液樣品中泰勒蟲病原檢出率為28.08%，但四川省攀西地區(qū)［8］山羊泰勒蟲陽性率高達73.44%，部分縣（市）羊群陽性率達100.0%，說明泰勒蟲病在中國不同地區(qū)分布廣泛且嚴重，相應的流行病學調查將有利于防控措施的制定與實施。

目前，山羊養(yǎng)殖業(yè)在湘西地區(qū)畜牧業(yè)中一直占有重要的地位，但近年來頻發(fā)疑似羊泰勒蟲病的案例給當?shù)仞B(yǎng)殖戶造成了較大的經濟損失。目前針對泰勒蟲PCR 診斷的分子標記基因有很多，其中18S rRNA 基因序列因其在寄生蟲的生物進化過程中較為穩(wěn)定，同時也具有高變性，可作為理想的分子標記用于蟲種鑒定和遺傳變異等研究［9，10］。為初步調查湘西地區(qū)山羊泰勒蟲病流行情況，本試驗應用PCR 技術對該地區(qū)的204 份山羊血液樣品泰勒蟲病流行情況進行調查與種類鑒定。結果發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)羊泰勒蟲病原18S rRNA 基因檢出率為81.86%，本文調查結果高于吉林?。?］和陜西?。?1］部分地區(qū)。分析湘西地區(qū)山羊泰勒蟲病感染情況如此嚴重可能有以下原因：該地區(qū)畜牧養(yǎng)殖業(yè)較為發(fā)達，但養(yǎng)殖水平較低，導致疫病多發(fā)；湘西地區(qū)多山和樹叢，同時氣候較適合蜱蟲的繁殖，而蜱蟲是泰勒蟲的重要傳播媒介［12］，這導致羊群在采食過程中感染泰勒蟲病的幾率提高；當?shù)仞B(yǎng)殖戶忽視對羊泰勒蟲病的防控。進一步對被調查樣品進行不同地區(qū)、品種及飼養(yǎng)模式的比較分析，發(fā)現(xiàn)不同品種和地區(qū)羊群感染率差異較小，這可能與當?shù)厣窖蚩缈h交易較為頻繁，且不同山羊品種對泰勒蟲易感性差異較小等有關，但舍飼羊群較散養(yǎng)羊群感染率低，其原因可能是盡管泰勒蟲在該地區(qū)羊群中流行情況較為嚴重，但散養(yǎng)羊群較舍飼羊群接觸到病原或其宿主（蜱蟲）的幾率更大［7］。

本研究通過對部分泰勒蟲樣品18S rRNA 基因序列進行測序與分析，發(fā)現(xiàn)其基因序列與呂氏泰勒蟲參考株同源性均高于99.50%，且進一步的系統(tǒng)進化分析結果表明它們位于同一分支，因此可確定本文測序的16 份山羊源泰勒蟲樣品均為呂氏泰勒蟲，但未檢出其他泰勒蟲，提示該地區(qū)羊群中呂氏泰勒蟲為優(yōu)勢蟲種，其結果與袁延慶等［13］和田萬年等［7］調查結果基本一致，但與孟林明等［12］報道呂氏泰勒蟲與其他泰勒蟲混合感染這一情況存在差異。由于本研究未對所有泰勒蟲PCR 陽性樣品進行測序，故無法確定該地區(qū)羊群是否感染其他泰勒蟲。本文調查結果為湘西地區(qū)山羊泰勒蟲病的防控提供了科學依據，但該地區(qū)羊群是否感染除呂氏泰勒蟲外其他蟲株還需要進一步研究。