蒙笑
摘要:本研究以18個(gè) SrRNA和5.8個(gè) SrRNA基因?yàn)榛A(chǔ),對(duì)引起獼猴腹瀉的腸內(nèi)毛滴蟲(chóng)病進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察,并對(duì)其進(jìn)行了病理切片、碘液染色。通過(guò)對(duì)三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA、五毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA的序列進(jìn)行 PCR分析,對(duì)其進(jìn)行了序列比較,并建立了演化樹(shù)。形態(tài)學(xué)分析表明,毛滴蟲(chóng)為梨形或接近卵形,2~5條營(yíng)養(yǎng)體前鞭毛和1條后鞭毛;三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA、五毛滴蟲(chóng)5.8個(gè) SrRNA序列的 PCR分析只得到18個(gè) SrRNA,而18個(gè) SrRNA的測(cè)序與 GenBank公司公布的三毛滴蟲(chóng)胚胎序列有97.2%的相似性。通過(guò)對(duì)猴源毛滴蟲(chóng)的形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的研究,證實(shí)其為獼猴源三毛滴蟲(chóng),該研究為獼猴腸內(nèi)寄生蟲(chóng)的鑒別和檢測(cè)提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:獼猴;三毛滴蟲(chóng);形態(tài)觀察;18SrRNA序列;基因分析
0 引言
獼猴是一種重要的非人類(lèi)靈長(zhǎng)目,是研究人體健康與疾病的理想動(dòng)物,在普通環(huán)境下飼養(yǎng)的獼猴,會(huì)被寄生體感染,寄生蟲(chóng)感染對(duì)獼猴的健康和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很大。三毛滴蟲(chóng)是一種寄生在動(dòng)物的腸道內(nèi)的寄生蟲(chóng),造成動(dòng)物的反復(fù)拉肚子,對(duì)身體的養(yǎng)分吸收有很大的影響,嚴(yán)重地威脅到了它們的生命,嚴(yán)重威脅到了獼猴的養(yǎng)殖。迄今為止,關(guān)于三毛滴蟲(chóng)屬的形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)等已在豬、貓等物種中進(jìn)行了大量的研究,但關(guān)于其形態(tài)及分子特征的研究卻很少。本文以獼猴腸道毛滴蟲(chóng)體為研究對(duì)象,利用18 SrRNA基因序列,對(duì)毛滴蟲(chóng)進(jìn)行了精確的鑒別,為毛滴蟲(chóng)病的臨床診斷提供了依據(jù)。
1 病原毛滴蟲(chóng)的分類(lèi)及其形態(tài)特征
毛滴蟲(chóng)屬于原蟲(chóng)門(mén)、鞭毛蟲(chóng)綱、動(dòng)鞭毛綱、毛滴蟲(chóng)目、毛滴蟲(chóng)科、毛滴蟲(chóng)屬、三毛滴蟲(chóng)屬[1]。
1.1 寄生于人的毛滴蟲(chóng)
已知四種可寄生于人體的毛滴蟲(chóng),即人五毛滴蟲(chóng)、弱雙核阿米巴、口腔毛滴蟲(chóng)、陰道毛滴蟲(chóng),主要為陰道毛滴蟲(chóng)。人五毛滴蟲(chóng)是一種寄生在人類(lèi)和哺乳類(lèi)動(dòng)物的腸道中的寄生蟲(chóng),具有卵形的細(xì)胞核和1個(gè)副基器,具有4條前鞭毛、1條獨(dú)立的前鞭毛、1條后鞭毛,后鞭毛從波動(dòng)膜的左邊一直到蟲(chóng)體的末端脫離波動(dòng)膜,并在體外游離。軟質(zhì)雙核阿米巴是阿米巴型的鞭毛蟲(chóng),寄生在人體的結(jié)腸黏膜上,沒(méi)有包囊,只在滋養(yǎng)體期;直徑7~12μm,長(zhǎng)有假足,寬而透明,尖端有分支;由于其結(jié)構(gòu)及抗原特征都屬鞭毛蟲(chóng),因此將其歸入毛滴蟲(chóng)科??谇幻蜗x(chóng)寄生在牙垢和齲洞中,前鞭毛4條,后鞭毛沒(méi)有游離端,僅有一個(gè)核,在蟲(chóng)體前方;柱狀結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng),沿著昆蟲(chóng)的尾端延伸。
1.2 寄生于動(dòng)物的毛滴蟲(chóng)
1.2.1 寄生于豬的毛滴蟲(chóng)
可感染豬的毛滴蟲(chóng)有多種分類(lèi)方法,可以為臨床診斷和治療提供重要依據(jù),因此,應(yīng)用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法進(jìn)行分類(lèi)分析更具有科學(xué)性。利用三毛滴蟲(chóng)體18 SrRNA和5毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA的形態(tài)學(xué)分析,對(duì)毛滴蟲(chóng)進(jìn)行了初步的分析,結(jié)果表明,三毛滴蟲(chóng)體與犬胚胎具有97.2%的相似度。研究發(fā)現(xiàn),在獼猴體內(nèi)的毛滴蟲(chóng)為三毛滴蟲(chóng),在標(biāo)本中未發(fā)現(xiàn)三毛滴蟲(chóng)和五毛滴蟲(chóng)的雜交,為獼猴體內(nèi)腸道寄生蟲(chóng)病的診斷和治療提供依據(jù)[2]。
巴特里四毛滴蟲(chóng)是一種常見(jiàn)的寄生蟲(chóng),主要分布在盲腸、結(jié)腸,有時(shí)在小腸內(nèi),其體形較圓三毛滴蟲(chóng)、豬三毛滴蟲(chóng)為卵形;動(dòng)作迅速,方向不定,常做環(huán)形動(dòng)作,形體變化較大;前部有3~4條不同長(zhǎng)度的鞭毛,從尾端向后伸展,呈3~5條波紋。三毛滴蟲(chóng)以鼻道、胃、盲腸為主要寄生蟲(chóng);在小腸中發(fā)現(xiàn)有結(jié)腸,其形態(tài)為長(zhǎng)梭,有時(shí)為梨狀;動(dòng)作迅速,3條相同長(zhǎng)度的鞭毛在身體的前方,并有一條橫穿整個(gè)身體的波膜。三毛滴蟲(chóng)(T.ro tun da)是一種寄生于盲腸、結(jié)腸的寄生蟲(chóng),其形態(tài)一般為梨形,有時(shí)為圓形或卵形,其活動(dòng)速度較豬三毛滴蟲(chóng)和巴特里毛滴蟲(chóng)慢,具有3條前鞭毛,長(zhǎng)度基本相同,起伏膜的改變?yōu)楣饣虿ɡ藸?。三毛滴蟲(chóng)(T.fo et us)是一種寄生在豬腸中的寄生蟲(chóng),其外形為卵形,具3~6條前鞭和1條后鞭毛。
1.2.2 寄生于反芻動(dòng)物的毛滴蟲(chóng)
三毛滴蟲(chóng)可在牛生殖道內(nèi)寄生,而人五毛滴蟲(chóng)則能在牛、鹿的腸道內(nèi)寄生。
1.2.3 寄生于犬貓等寵物的毛滴蟲(chóng)
三毛滴蟲(chóng)、人五毛滴蟲(chóng)等均能在犬、貓的腸道中傳播。人五毛滴蟲(chóng)有感染人類(lèi)和動(dòng)物的危險(xiǎn)。
2 毛滴蟲(chóng)的致病性及其危害
毛滴蟲(chóng)主要是在人體和脊柱的消化和排泄器官中傳播,而在幼蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)期則是它的主要感染期,主要是由糞便、食物等途徑傳播,或者是由宿主傳播,在宿主被感染后,會(huì)發(fā)生二次分化,以吸收滲出液、細(xì)菌等物質(zhì)為養(yǎng)分,在適宜的環(huán)境下,培養(yǎng)基在適宜的環(huán)境中大量增殖,營(yíng)養(yǎng)液呈圓形,鞭毛向內(nèi)層分化,并在體外生成一個(gè)球狀假囊泡,毛滴蟲(chóng)可附著于靶臟腺上皮,并可致毒,導(dǎo)致了靶臟癌的發(fā)生。人類(lèi)五毛滴蟲(chóng)是一種寄生于哺乳動(dòng)物體內(nèi)的生物共患病的生物,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),人類(lèi)五毛滴蟲(chóng)除了在犬貓之外,在其他種類(lèi)的非靈長(zhǎng)目和嚙齒類(lèi)的排泄物中也發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)五毛滴蟲(chóng)[3]。人五毛滴蟲(chóng)是由人和動(dòng)物誤吃而感染的,比如感染了人的飲水和食品,比如蒼蠅等,感染后會(huì)出現(xiàn)痢疾、肺部感染、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。
本報(bào)告確認(rèn):陰道毛滴蟲(chóng)、口腔毛滴蟲(chóng)可引起結(jié)膜及腦脊液、腎臟的炎癥,除了口腔的毛滴蟲(chóng)之外,還在肺、胸膜等部位存在著可引起呼吸道疾病的陰道毛滴蟲(chóng)和人五毛滴蟲(chóng)。豬毛滴蟲(chóng)可通過(guò)糞便接觸、交配、污染飼料等途徑傳播,通過(guò)飲用水等途徑進(jìn)行傳染,其隱性傳染的比例很高,如果在不健康的環(huán)境下,可以發(fā)展成豬毛滴蟲(chóng)病,主要是以痢疾為主。
有研究顯示,豬三毛滴蟲(chóng)會(huì)引起陰道炎、頑固性痢疾。三毛滴蟲(chóng)病是一種常見(jiàn)的寄生蟲(chóng),可通過(guò)公?;蚱渚簜魅窘o母牛,造成三毛滴蟲(chóng)病,造成不育癥,早期流產(chǎn),或子宮積膿。嬰兒三毛滴蟲(chóng)會(huì)引起貓拉肚子,研究表明,不管貓咪有沒(méi)有感染癥狀,都有三毛滴蟲(chóng)病。禽毛滴蟲(chóng)是一種常見(jiàn)的寄生蟲(chóng),主要是在家禽、火雞、鴿等動(dòng)物的消化道上傳播,可以通過(guò)飲水和飼料傳播,一般是因?yàn)槌粤锁澞?,也有可能是吃了帶有蟲(chóng)子的鴿子而傳染的。前胃發(fā)生壞死性潰瘍,使上消化道、呼吸道堵塞,影響飲食和呼吸,從而導(dǎo)致動(dòng)物死亡。近年來(lái),我國(guó)的毛滴蟲(chóng)病發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì),一旦出現(xiàn)腹瀉、不孕、生長(zhǎng)遲緩或誘發(fā)其他疾病等多種癥狀,對(duì)我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生很大的影響[4]。
3 材料與方法
3.1 樣本
在開(kāi)放式環(huán)境下,隨機(jī)選取30只獼猴,其體形消瘦,脫水,糞便呈黃棕色。
3.2 儀器及試劑
日本(Olympus)、PCR(美國(guó))、DNA電泳組(美國(guó))、凝膠成像機(jī)(美國(guó))。2 xTaqPCR MasterMix及糞便基因組 DNA的抽提儀、可再生膠液再生試劑盒、盧戈碘液染色劑。
3.3 顯微鏡觀察
將1滴生理鹽水滴入載玻片中心,用竹簽將少量糞便蘸入生理鹽水中,涂成一層薄薄的、均勻的糞膜,用光學(xué)顯微鏡觀察其大體形態(tài)和營(yíng)養(yǎng)液的形態(tài)。
3.4 毛滴蟲(chóng)濃集
選擇在低倍顯微鏡下,每一視場(chǎng)中的5只以上的毛滴蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)體排樣。用針筒將5ml的糞便樣品在15ml的離心管中輕輕地抽出來(lái),再加5ml的生理鹽水,混合均勻,用一層消毒紗布濾掉2次;然后加入5ml的生理鹽水和濾料混合,用2層或3層紗網(wǎng)過(guò)濾2遍,每隔一段時(shí)間將沉淀物除去,用3500r/min的離心機(jī)進(jìn)行5min的分離。稍稍晃動(dòng),除去上部液體和中間的污物,在2ml的離心式管子底部沉淀1ml,加入1ml的生理鹽水,在3500 r/min的條件下進(jìn)行5min的離心,然后將剩余的液體丟棄。采用管底粗體標(biāo)本進(jìn)行碘溶液的浸漬及 DNA的抽取。
3.5 碘液染色
將濃縮后的試樣10ml放于1.5ml的離心機(jī)中,然后加10μl盧戈碘溶液,混合均勻,放置30s,等染色后將10μl滴在玻璃杯上,用玻璃罩遮蓋,放在一般的光學(xué)顯微鏡下。
3.6 獼猴毛滴蟲(chóng)基因組DNA提取及PCR鑒定
采用濃縮處理的管底物樣品,根據(jù)樣品規(guī)格進(jìn)行了糞便 DNA抽取,測(cè)定 DNA含量>40ng/μl,OD260/OD280為1.7~2.0。
3.6.1 18SrRNA基因序列擴(kuò)增
三毛滴蟲(chóng)屬18 SrRNA的引物:P1(5'-GCTCG TAGTCAGC-3');下游的引子P2(5’-CCCAATTAG AACTCTATCTC-3')對(duì)18 SrRNA的基因進(jìn)行了擴(kuò)增。PCR反應(yīng)系統(tǒng):1ml的模板,12.5ml2 xTaqPCRMasterMix,1ml的上、下游引物和25ml的ddH2O,在72℃下延長(zhǎng)5min。用1%的瓊脂凝膠電泳法對(duì)10μm PCR產(chǎn)物進(jìn)行鑒定,然后用膠再生試劑箱對(duì)目標(biāo) DNA進(jìn)行分離,然后進(jìn)行 DNA序列測(cè)定。
3.6.2 5.8SrRNA基因序列擴(kuò)增
五毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA的引物:P3(5’-TGCTTCAG TTCAGCGGTCTTCC-3');在此基礎(chǔ)上,對(duì)(5'-CGG
TAGGTGAACCTGCCGTTGG-3')進(jìn)行了分析。PCR方法按3.6.1進(jìn)行。PCR反應(yīng):94℃,5分鐘前進(jìn)行預(yù)處理;94、53、72℃、1min、35次。在72℃下延長(zhǎng)5min。用1%的瓊脂凝膠電泳法測(cè)定10μlPCR的結(jié)果。
3.7 序列比對(duì)分析與進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建
采用MegAlign軟件和 BLAST方法進(jìn)行了同源比對(duì),并使用 MEGA7.0建立了一個(gè)系統(tǒng)演化樹(shù),對(duì)不同種源之間的親緣關(guān)系進(jìn)行了分析。
4 結(jié)果
4.1 形態(tài)觀察
在高倍顯微鏡下,可以觀察到大量的梨形、月牙形或類(lèi)似卵形的蟲(chóng)體,它們的移動(dòng)方向不確定,在蟲(chóng)體的末端有一條較粗的軸桿狀突起,用碘溶液染色后,蟲(chóng)體的形狀為卵形或梨形,蟲(chóng)體末節(jié)有一條鞭毛突出,稱為后鞭毛;用油鏡觀察到的是昆蟲(chóng)的前鞭,但是用常規(guī)的光學(xué)顯微鏡很難準(zhǔn)確地判別出鞭毛數(shù)。經(jīng)形態(tài)學(xué)分析,從猴腸中分離出的毛滴蟲(chóng)可以被初步鑒定為猴源。
4.2 獼猴源三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA和5毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA基因的克隆和序列分析
用1%的瓊脂糖凝膠電泳法對(duì) PCR產(chǎn)物進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,9份 PCR產(chǎn)物的目標(biāo)基因條帶在500~750 bp之間。對(duì)目標(biāo)基因條帶進(jìn)行分離、測(cè)序,得到了三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA基因序列,共656個(gè) bp。用1%的瓊脂糖凝膠電泳法對(duì)五毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA基因片段進(jìn)行 PCR分析,沒(méi)有得到300~400 bp的基因條帶。利用 DNASTAR的 Clustalw方法,將18個(gè) SrRNA序列與 GenBank上的代表性序列進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,從腹瀉狗的糞便中分離出的三毛滴蟲(chóng)(三毛滴蟲(chóng))18 SrRNA序列(注冊(cè)號(hào):AY754332)與其基因序列的相似性最高[5]。
4.3 18SrRNA基因序列的系統(tǒng)演化樹(shù)
結(jié)果:從獼猴糞中分離出的蟲(chóng)體與已報(bào)告的狗胚胎三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA(注冊(cè)編號(hào):AY754332)和從污水中分離的人用三毛滴蟲(chóng)18 SrRNA(登記編號(hào):KU939249),與其他毛滴蟲(chóng)的親緣關(guān)系更近。通過(guò)對(duì)18 SrRNA基因序列的分析,確定了獼猴腸內(nèi)的毛滴蟲(chóng)是猴源性三毛滴蟲(chóng)。
5 討論
本文通過(guò)對(duì)獼猴的毛滴蟲(chóng)致病特性的分析,以及利用形態(tài)學(xué)和分子學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行鑒別的文獻(xiàn)資料,為進(jìn)一步的分析和評(píng)價(jià)該技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。毛滴蟲(chóng)的一生很短,只有一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),它的典型特點(diǎn)是:1個(gè)梨狀或橢圓狀,2~4條或3~5條前鞭,1條后鞭毛。如果是在惡劣的環(huán)境中,比如突然的氣溫變化,或者是有藥劑的作用,那么,營(yíng)養(yǎng)液就會(huì)出現(xiàn)一些形態(tài)學(xué)上的變化,從而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)液的表層出現(xiàn)凹痕,并讓鞭毛向營(yíng)養(yǎng)體內(nèi)凹陷。通過(guò)對(duì)30例猴子的糞便進(jìn)行涂片法的研究,結(jié)果表明:被毛滴蟲(chóng)病1例、阿米巴原蟲(chóng)1例、感染鞭蟲(chóng)1例,其他均無(wú)發(fā)現(xiàn),以毛滴蟲(chóng)為主要病原體。此次在獼猴體內(nèi)見(jiàn)到的是一只蝌蚪形的毛滴蟲(chóng),其移動(dòng)方向是不確定的,前鞭毛2~5條,后鞭毛1條,但常規(guī)顯微鏡下難以正確識(shí)別,也沒(méi)有三毛滴蟲(chóng)鞭毛。通過(guò)對(duì)其形態(tài)學(xué)的研究,可以將其作為猴源性的毛滴蟲(chóng)進(jìn)行初步的研究。
在不同種類(lèi)的情況下進(jìn)行分類(lèi)學(xué)的研究,對(duì)于臨床上的疾病和疾病的診治有著重大的指導(dǎo)作用,所以采用常規(guī)的形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法進(jìn)行分類(lèi)學(xué)分析是比較科學(xué)的。采用三毛滴蟲(chóng)體18 SrRNA和5毛滴蟲(chóng)5.8 SrRNA的形態(tài)學(xué)方法,對(duì)毛滴蟲(chóng)進(jìn)行了初步的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)從獼猴體內(nèi)提取的三毛滴蟲(chóng)體與狗胚胎中的18 SrRNA RNA有97.2%的相似性。結(jié)果表明,從獼猴體排泄物中得到的毛滴蟲(chóng)是三毛滴蟲(chóng),采集樣品中沒(méi)有三毛滴蟲(chóng)與五毛滴蟲(chóng)的雜交。本實(shí)驗(yàn)為獼猴體內(nèi)的腸道寄生蟲(chóng)病的診治奠定了基礎(chǔ)。
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