1例人感染牛源E型藍氏賈第蟲病的診斷

孫有朋，王 霞，符貽武，吳漢鵬，陳意純，葉映蓉，楊正濤，周二順

佛山科學技術學院生命科學與工程學院，廣東佛山 528225

藍氏賈第蟲（Giardia lamblia）又稱藍氏賈第鞭毛蟲或十二指腸賈第蟲，是鞭毛綱的人畜共患腸道內寄生原蟲[1]。藍氏賈第蟲有滋養體（9～20 μm×5～12 μm，倒置梨形）和包囊（10～14 μm×7.5～9.0 μm，橢圓形）2 種形態。包囊為感染階段的形態，其暴露于胃酸后脫囊形成滋養體并開始二分裂增殖。滋養體在暴露于膽汁或高pH 值的環境下形成包囊并排出體外從而感染新的宿主[2]。藍氏賈第蟲病主要通過糞口傳播，也可通過直接接觸傳播，嬰幼兒及免疫力低下者尤為易感，患者癥狀主要為腹瀉、腹痛及生長發育不良[3-4]。藍氏賈第蟲感染導致的腹瀉通常有惡臭氣味且油膩（脂肪痢），該病原除與宿主爭奪營養外，還會造成腸上皮細胞凋亡及免疫屏障的喪失[5]。

根據目前對藍氏賈第蟲基因型的研究，已證明藍氏賈第蟲可被分為A～H 8 種集聚體。集聚體A和集聚體B 為人感染的主要集聚體類型，同時也能感染犬、貓等伴侶動物，也有少量人感染其他聚集體類型的報道[6]；集聚體C 和集聚體D 主要感染貓科動物；集聚體E 主要感染牛、羊等偶蹄類動物[7-8]。藍氏賈第蟲在發展中國家的感染情況尤為嚴重，尤其是亞洲、非洲與拉丁美洲，據報道每年全球約超過2 億人感染賈第蟲病[9]。然而，大量的隱性感染和較高的誤診率帶來的防控難度的提升使藍氏賈第蟲相關研究顯得尤為必要[10]。在近幾年動物感染藍氏賈第蟲的調查報道中，廣東某地奶牛藍氏賈第蟲感染率最高可達74.2%[11-13]。同時，有報道提供了一些E 型集聚體感染人的案例[14]，這引發了我們對牛羊養殖業相關從業人員的擔憂。在本研究中，采集了本實驗室內常與牛羊接觸的成員的糞便進行鏡檢，并對其DNA 樣品進行巢式PCR 擴增，以評估相關人員藍氏賈第蟲的感染風險并為其預防、臨床診斷及相關研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

收集本實驗室20 位成員的中段晨糞存于50 mL無菌離心管中，分別標記好每個人的性別、是否腹瀉等基本信息，樣品短暫保存于4 ℃待測。

1.2 鏡檢

首先，用直接涂片鏡檢法檢查腸道寄生蟲多樣性，于潔凈的載玻片中央滴1 滴生理鹽水，用牙簽挑取火柴頭大小的新鮮糞便置于生理鹽水中并涂抹均勻，蓋上蓋玻片置于鏡下觀察，每個樣品重復檢查5 次。然后，用33%硫酸鋅溶液漂浮法嘗試富集藍氏賈第蟲卵，取1 g 糞便于15 mL 離心管，加入10 mL 生理鹽水充分震蕩混勻后離心10 min。棄上清，加入10 mL 硫酸鋅溶液，震蕩混勻后離心10 min，最后取上清鏡檢。

1.3 DNA 提取

1.4 藍氏賈第蟲BG、GDH、TPI 基因擴增

采用巢式PCR對目的基因進行擴增，所用引物序列參考Bartley等[15]的報道，并由上海生工生物工程股份有限公司合成，具體見表1。PCR體系由4 μL dNTP（25 mmol/L）、5 μL 10×buffer、0.6 μL Taq Polymerase（2.5 U/μL）、2 μL BSA（10 mg/mL）、1 μL Forward primer（10 μmol/L）、1 μL Reverse primer（10 μmol/L）、2 μL DNA 以及34.4 μL 去離子水組成，共50 μL。Taq DNA 聚合酶（Perfect－StartTMTaq DNA Polymerase，AP401）購自北京全式金生物技術有限公司。用于PCR擴增的熱循環儀（Mini Amp）由賽默飛世爾生產，第1 輪擴增BG及GDH基因退火溫度為57 ℃，TPI基因退火溫度為55 ℃;第2 輪擴增3 種基因退火溫度均為60 ℃。DNA 擴增結束后取5 μL 產物加入1.5%瓊脂糖凝膠進行電泳，30 min 后把凝膠放入全自動凝膠成像儀（C280,Azure Biosystems）中進行拍攝。

表1 BG、GDH 及TPI 引物序列

1.5 基因序列分析

委托擎科生物科技有限公司對鑒定為陽性的DNA 擴增產物進行測序。將獲得的序列經DNAstar拼接后，與從Genbank 數據庫中下載的序列進行對比以確定其藍氏賈第蟲的基因型及亞型。從Genbank上選擇不同類型的參考序列使用Mega11 軟件進行進化樹分析。采用鄰接法（neighbor-joining method），自展值設置為1 000 次重復。

2 結果

2.1 鏡檢

樣品經過涂片鏡檢未發現有寄生蟲卵或蟲體出現，經硫酸鋅溶液漂浮后未見藍氏賈第蟲包囊。由于藍氏賈第蟲隱性感染比例較大，鏡檢靈敏度稍差，同時對樣品基于BG、GDH、TPI位點進行了巢式PCR擴增，并進行瓊脂糖電泳。

2.2 PCR 擴增結果

對20 份DNA 樣品進行擴增后電泳結果顯示其中有1 份樣品的BG基因擴增結果為陽性，條帶位置在500 bp 左右（圖1），而GDH和TPI位點均未見目的條帶。該患者為男性，無腹痛、腹瀉等胃腸道癥狀。本次調查藍氏賈第蟲陽性率為5%（1/20）。

圖1 糞樣DNA 基于BG 位點巢式PCR 擴增產物電泳圖

2.3 基因型分析

將陽性樣品的第2 輪擴增產物送至擎科生物科技有限公司測序，序列經DNA Star 拼接后與Genbank數據庫比對，鑒定為集聚體E 型，其亞型為E1。

2.4 進化發育分析

將拼接后的序列同參考序列構建系統發育進化樹，結果如圖2 所示。本次發現的E 型集聚體與A 型集聚體發育距離較近。

圖2 藍氏賈第蟲系統發育進化樹分析

3 討論

以腹痛、腹瀉為主要癥狀的藍氏賈第蟲病可能會導致生長發育期的兒童營養不良、消瘦甚至發生慢性胃腸疾病[16]。1 項美國門診兒童腹瀉病因的調查數據顯示，當地非痢疾性腹瀉的兒童賈第蟲感染率達15%，同時大量的隱性感染者會將蟲卵帶給家庭成員[17]。藍氏賈第蟲可能會對腸道消化吸收功能造成持久的不良影響，一些研究表明藍氏賈第蟲的接觸會使腸上皮的細胞骨架絨毛蛋白和緊密連接蛋白降解，藍氏賈第蟲引起的慢性胃腸疾病等后遺癥可能與該上皮屏障的改變有關[18-20]。對賈第蟲病的預防與治療，目前尚未有獲批上市的可用于人的疫苗、也沒有特異性治療藥物，常用的治療藥物主要包括甲硝唑、替硝唑、呋喃唑酮等[21]。針對賈第蟲病，預防是低成本的有效方法。鑒于其傳播特點，保障水源清潔和做好個人衛生是預防該病的關鍵。

如今衛生條件的逐漸改善對人畜共患寄生蟲病的防控有積極的意義，然而越來越多的集聚體E感染人的報道表明牛、羊等反芻動物攜帶的病原應得到重視[22-23]。隨著分子生物學技術的發展，人們對賈第蟲人畜共患的威脅有了更深刻的認識[24]。Chen等[25]在中國黑骨山羊中發現了檢出率高于集聚體E的集聚體A，而且發現集聚體A 與集聚體E 的核苷酸相似度要高于其他集聚體類型。Fantinatti等[14]在巴西學齡前兒童中檢測到的44 份賈第蟲陽性樣本中發現有15 份樣本屬集聚體E。Giangaspero等[26]在意大利中部綿羊中檢測到的賈第蟲類型全部為集聚體A。通過發育樹的構建發現，本研究所得到的集聚體E 同樣與參考序列中的集聚體A 具有較高的同源性，這很可能意味著人與牛、羊等偶蹄動物互相傳播賈第蟲病的潛力較大。

綜上所述，本研究發現人感染E 型藍氏賈第蟲1 例，且該集聚體與A 型集聚體發育距離較近。因此，集聚體E 可能存在較大的人畜傳播的風險。在以后的研究中將進一步分析牛羊養殖業工作人員賈第蟲感染情況及集聚體的多樣性，以評估其感染風險。