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本文为了解云南省(滇)西北地区蚊虫及虫媒病毒的种类及分布情况,为当地虫媒病毒病的预防控制提供理论依据,2005、2006年7~9月份,沿澜沧江、金沙江、怒江沿岸,自南向北在不同的纬度及海拔采集蚊虫标本并进行病毒分离鉴定,这是首次对该地区虫媒病毒的种类及分布进行调查。
研究内容:
标本采集:在滇西北地区,沿怒江、澜沧江、金沙江沿岸的6州(市)12个县59个地点,于夜间在人房和畜圈采集蚊虫标本,分类后按蚊种进行分装,立即冻存于液氮中直至用于病毒分离。采集地点的范围从北纬24°00′到29°00°′,海拔在900米至3280米之间,采集行程约1200公里。两年共采集蚊虫54879只,包括8种库蚊、5种按蚊、2种伊蚊和1种阿蚊,共4属16种,以三带喙库蚊、中华按蚊、骚扰阿蚊和致倦库蚊为主。通过标本采集发现,随着采集地点纬度的升高,三带喙库蚊的数量先升高后降低,在26°30′达到最高,随后又逐渐下降,随纬度的升高呈单峰分布,而其他蚊种的数量都没有明显的随纬度改变的趋势。相反,蚊虫总数量以及三带喙库蚊、中华按蚊等优势蚊种的数量都与海拔高度呈负相关,蚊虫数量在海拔1500米达到高峰,随后迅速下降。此外还发现,骚扰阿蚊的数量为3706只,仅次于三带喙库蚊(35469只)和中华按蚊(9665只),是该地区的优势蚊种之一,与云南省中南部地区不同。病毒分离:按照从每个地点的标本中选择二分之一或三分之一,并尽量覆盖所有蚊种的原则,最终研磨了281批21195只,占全部标本的38.6%(21195/54879)。用于病毒分离的标本涵盖了采样范围内的每个纬度和海拔,包括采集标本的12个县53个地点,4属16种蚊虫。采用组织培养的方法,将蚊虫研磨处理后的离心上清接种C6/36细胞,再用病变C6/36细胞上清接种BHK21细胞。经过连续传代,共获得49株可引起细胞规律病变的分离物。49株分离物分别分离自三带喙库蚊、中华按蚊、骚扰阿蚊、致倦库蚊、昆明按蚊等,其中从三带喙库蚊中分离的毒株最多,达29株,从中华按蚊和骚扰阿蚊中各分离8株和5株。从病毒分离物的空间分布看,纬度对病毒分离率没有明显影响,但分离物数量随海拔呈先升高后降低的趋势,海拔越高,分离物数量越少。在海拔1500~2000米之间分离到的毒株最多,有29株,超过阳性分离物总数的一半,海拔3000米以上则没有分离到病毒,与蚊虫数量的分布趋势相同。
病毒鉴定:49株分离物通过形态学、血清学、分子生物学方法的鉴定,共得到乙脑病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)13株、盖塔病毒(Getah virus,GETV)5株、Kadipiro病毒(Kadipirovirus,KDV)5株、版纳病毒(Banna virus,BAv)3株和浓核病毒(Densovirus,DNV)7株,还有16个分离物需要进一步鉴定。
◆ 13株JEV中有12株分离自三带喙库蚊,说明该蚊种在滇西北地区同样是当地乙脑病毒的主要媒介,与纬度较低的云南南部地区调查结果一致。将13株JEV与2002年、2004年云南中南部大理州和西双版纳州分离的12株JEV共同进行分子特征研究,结果显示,云南省中南部的乙脑分离株属于基因Ⅲ型,而西北部地区的乙脑病毒株则分属于基因Ⅰ型和Ⅲ型,且以Ⅰ型为主。两个基因型别毒株的E基因核苷酸差异为15.6%,E蛋白氨基酸同源性最高为98.2%,同型毒株间的同源性为94~100%。滇西北的乙脑分离株3’非编码区存在两种与基因型别有关的缺失模式,基因Ⅲ型的毒株在终止密码子TAG之后有3处缺失,而基因Ⅰ型只有1处1个核苷酸的缺失。
◆ GETV:对5个GETV的3,非编码区进行序列分析发现,云南分离株与我国河北、海南、台湾等地GETV分离株具有相同的序列特征,在第45~55位存在一段核苷酸缺失,但其末端保守序列与其他国家和地区的GETV株完全相同。其中1株(YN0540)的全基因序列与我国其他地区GETV分离株的同源性非常高,核苷酸和氨基酸序列的同源性分别是96.9~99.1%和97.4~99-4%。
◆ BAV:从三带喙库蚊和中华按蚊中分离到3株BAV,通过测定3个分离株第12片段编码区序列,发现其中1株的编码区存在1个核苷酸缺失,长623nt,另外2株与我国北京分离株BJ95-75及印尼分离株J:KT-6423、JKT-7043、JKT-6969的编码区长度相同,均为624nt。印尼株的终止密码子为TGA,而我国分离株均为TAA;两国分离株在第25、26、46、102位等多个位点存在相同的差异位点,显示了BAV第12节段基因存在地域差异。
◆ KDV:首次从云南省分离到5株KDV,也是我国首次分离到该病毒。对其中1株第12片段进行核苷酸序列测定并推导氨基酸序列,与目前国际上唯一一株KDV-JKT-7075进行比对发现,我国分离株第12片段全长756nt,在非编码区存在2个核苷酸插入,但5’端和3’端保守序列与JKT-7075完全相同;编码区长度相同,均编码190个氨基酸,氨基酸序列同源性为96.32%。
◆ DNV:从三带喙库蚊、致倦库蚊、骚扰阿蚊等蚊种中分离到7株DNV。
◆此外,从2005年广西省靖西县乙脑流行区采集的14批980只三带喙库蚊中分离并鉴定了3株基因I型乙脑病毒。3个分离株的E蛋白氨基酸序列和疫苗株SA-14-14-2相比,同源性为96.8%~97%,3’UTR区段的缺失情况与云南省的基因Ⅰ型分离株相同,在TAG之后存在3处缺失。
研究意义及创新性:
首次在我国滇西北地区进行蚊虫种类及虫媒病毒调查,沿怒江、澜沧江和金沙江三条大江,在不同纬度(24°00′~29°00′)和海拔(900米~3280米)的断面区域内立体采集蚊虫标本并进行虫媒病毒分离鉴定。了解了滇西北地区蚊虫种类和分布特征,尤其是“三江并流”区域蚊虫分布特点。从蚊虫标本中分离到了JEV、GETV、BAV、KDV和DNV共5种虫媒病毒,不但丰富了我国和云南省虫媒病毒的种类,而且为了解当地传染病病因及病毒性传染病的预防控制提供了极为重要的基础数据,将产生极大的社会效益。
本研究中分离的KDV是首次从我国分离到,GETV和DNV都是首次从云南省分离到,说明在海拔较高的滇西北地区仍然存在虫媒病毒的循环,提示应加强当地虫媒病毒监测,预防人畜传染病的流行。7月~9月为当地蚊媒密度较高的季节,能分离到多种虫媒病毒,提示当地蚊媒活动频繁,虫媒病毒种类丰富,特别是分离到十余株JEV,提示当地为乙脑疫源地。分离到Seadono病毒属3个成员中的两种病毒(BAV、KDV),说明该区域是双链RNA病毒十分活跃的地区,此前国内还没有在同一地区同一时间内分离到本属的两种病毒。该类病毒的大量存在与当地人畜疾病的关系尚待考证。在滇西北分离到5株GETV,与我国其他地区GETV分离株同时构成我国该病毒的分子特征。从乙脑高发区广西省首次分离到乙脑病毒,为今后指导广西省积极预防乙脑,有效降低乙脑发病率提供了理论依据。