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棘球绦虫的中间宿主十分广泛,包括人、家畜及野生动物如牦牛、藏羊、鼠及骆驼等,引起重要的人兽共患寄生虫病--包虫病。我国广大牧区动物种群庞大,种类复杂,西北地区由于地理位置特殊,是高海拔、低气压的寒冷地域。以畜牧业为主的县、市、自治州都是棘球蚴病的高发地区。2006年在青海省治多县的棘球蚴病调查结果显示:ELISA检测931份人血清,抗体阳性者76例,阳性率为8.2%.由于我国政府的高度重视及大力控制,人和家畜棘球蚴感染率在某些地区逐年下降,但在一些特定地区,如某些少数民族有特殊的宗教习俗,导致其终宿主犬类种群数量明显增加,包虫病成为严重的地方性流行病。此外,随着交通条件的改善,经济贸易频繁,人员流动大,大量疫区犬和家畜向外输出,势必加重棘球蚴病的流行。
棘球绦虫的幼虫是人、畜包虫病的病原体,棘球绦虫在动物分类学上属于绦虫纲(Cestoda)、圆叶目(Cyelophyllidea)、带科(Taeniidae)、棘球绦虫属(Genus Echinococcus)。该属现有4个公认独立的种,即细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)、多房棘球绦虫(E.multilocularis)、少节棘球绦虫(E.oligarthrus)、福氏棘球绦虫(E.vogeli),后两者主要分布在美洲,国内尚未见报道。此外,我国唐崇惕院士收集了我国内蒙古东北部动物体内的棘球绦虫,经过多年的生物学研究,将原名多房棘球绦虫西伯利亚亚种(E.multilocularis sibiricensis)修订为西伯利亚棘球绦虫(E.sibiricensis),将原名棘球绦虫哈萨克亚种(E.m.kazakhensis)修订为苏俄棘球绦虫(E.russicensis),将原名多房棘球绦虫指名亚种(E.m.multilocularis)修订为多房棘球绦虫(E.multilocularis)。上世纪90年代在我国四川和青海动物体内发现的棘球绦虫,因其成虫与幼虫形态特殊,根据分子序列不同命名为石渠棘球绦虫(E.shiquicus)。
2006年我校附属医院发现一例来自新疆被诊断为小网膜肿瘤的病人,从切除的肿块剖面见有呈蜂窝状的“粉皮样”结构,类似棘球蚴,但其大体结构和组织形态与常见棘球蚴囊有所不同,未见原头节等特点。怀疑为多房棘球绦虫,或未知种类棘球属幼虫感染。
为探明该患者肿块的性质,以及我国不同地区新命名的棘球绦虫的相互关系,本研究以福尔马林固定的病人手术切除标本(CHEm)和采自新疆细粒棘球蚴病人手术切除标本(XJ-Eg)、小鼠保种的多房棘球蚴伊犁株(YL-Em)、采自四川石渠县的两种动物宿主肝脏的未定种包虫:高原鼠兔肝脏标本(133、317)和青海田鼠肝脏标本(422、450),以及采自内蒙的3种多房棘球绦虫在小鼠腹腔保种的酒精浸泡标本:西伯利亚棘球绦虫(E.sibiricensis,标本号I)、苏俄棘球绦虫(E.russicensis,标本号II)、多房棘球绦虫(E.multilocularis,标本Ⅲ)为材料,以分子生物学方法对不同来源标本进行鉴定。此外,还对本校附属医院发现的病人标本先后进行了形态学、ELISA、免疫组化和部分分子标志测序分析。该“肿块”组织大小10 cm×6 cm×9 cm,剖开肿块挤压出“胶冻”样成分,肉眼见为多囊结构,“粉皮”样组织呈层叠迂回分布,有些呈蜂巢状;显微镜下观未见原头节,生发层衬于“粉皮”的一侧,有些在两侧,有些不连续。周围结缔组织中可见散在深染的胚细胞;用多房棘球蚴囊液抗原对病人血清进行ELISA检测呈强阳性;用兔抗细粒棘球蚴囊液的多克隆抗体进行免疫组化分析,可见阳性反应的棕黄色位于粉皮样结构的一侧、双侧、坏死组织和周围组织中。
采用真核生物18S核糖体小亚基(18S rRNA)序列通用引物(1520RPL、FPL)对各标本基因组DNA进行PCR扩增,所得片段的序列与GenBanK中已有序列比对。结果CHEm标本PCR扩增序列与细粒棘球绦虫18S rRNA序列相似性93%;用根据细粒棘球绦虫线粒体ND1序列设计的引物(ND1、ND1r)进行PCR扩增,扩增序列比对发现,CHEm ND1序列与细粒棘球绦虫最为接近,序列相似性为99%。其余各地标本XJ-Eg、YL-Em、450、422、317、133、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的18S rRNA序列经与GenBanK中已有序列比对,发现均与细粒棘球绦虫相似性最高,分别为:97%、92%、93%、93%、92%、92%、92%、93%、93%;ND1序列与GenBanK中已有序列比对,结果分别为:XJ-Eg与细粒棘球绦虫ND1序列相似性最高为99%;422、450与多房棘球绦虫ND1序列相似性最高为99%;317、133ND1序列与石渠棘球绦虫序列相似性为98%;标本Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与多房棘球绦虫ND1序列相似性均为98%。
结合免疫组化结果,认为CHEm为细粒棘球蚴非正常寄生或变异型。可能该包虫生长在胃壁外,血供较差,与在组织内寄生时内环境有一定差异。用1520RPL、FPL引物对标本扩增所得3条18S序列,比对结果均与细粒棘球绦虫18S序列相似性最高(GenBanK中尚未收录除细粒棘球绦虫以外的棘球属绦虫18S rRNA序列)。根据ND1序列比对结果,本研究不同地区的标本可分为以下四组:第一组为内蒙古大兴安岭的3种多房棘球绦虫(标本号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),在系统发育进化树中的位置单成一组,与多房棘球绦虫近缘;第二组多房棘球绦虫,标本号为YL-Em、450、422;第三组石渠棘球绦虫,标本号为317、133;第四组细粒棘球绦虫,即XJ-Eg,CHEm也归在此组中。
本研究先后用真核生物通用引物扩增相对保守的18S序列,用棘球属特异引物扩增线粒体ND1序列,成功地区分多房棘球绦虫、细粒棘球绦虫及石渠棘球绦虫幼虫,并将待检的临床病人标本确认为细粒棘球绦虫,实验方法简便,数据可靠,避免了错误诊断,为临床寄生虫病诊断开拓了新的途径-分子鉴别检测方法,为寄生虫分类鉴别提供了有效手段。对其他不同地区动物宿主来源的棘球绦虫标本(细粒棘球绦虫、多房棘球绦虫、石渠棘球绦虫、西伯利亚棘球绦虫、苏俄棘球绦虫及多房棘球绦虫)进行测序分析,是我国较为系统的棘球属绦虫分子分类研究。