《Food and Waterborne Parasitology》:Molecular characteristics of
Sarcocystis spp. in sheep from slaughterhouse in Xinjiang, China
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本研究针对新疆地区绵羊Sarcocystis感染流行病学数据缺乏的问题,通过多地区屠宰场采样(n=354),采用18S rRNA和COX1基因PCR检测技术,首次系统揭示该地区绵羊Sarcocystis感染率(30.2%)及物种分布(S. tenella为主,S. arieticanis为辅),发现5个S. tenella新基因型,为食源性寄生虫防控提供重要分子依据。
在广袤的新疆牧区,成群结队的绵羊不仅是重要的经济来源,更是当地人民餐桌上不可或缺的食材。然而,这些看似健康的羊群背后,可能隐藏着一种肉眼难以察觉的寄生虫威胁——肉孢子虫(Sarcocystis)。这种微小的原生动物寄生虫能够在家畜和野生动物之间传播,甚至可能感染人类,引起发热、嗜睡、生长迟缓、厌食、流产等一系列临床症状,严重时导致死亡。更令人担忧的是,感染通常呈亚临床状态,使得疫情难以被及时发现,给畜牧业造成巨大的经济损失。
以往的研究表明,全球范围内绵羊感染的肉孢子虫主要有四种:S. tenella、S. arieticanis、S. medusiformis和S. gigantea。在中国,新疆作为重要的牧区,绵羊养殖以传统放牧为主,与犬科动物接触频繁,这为肉孢子虫的传播创造了条件。虽然早在1984年至2018年间就有报道显示新疆绵羊的肉孢子虫总体感染率高达75.1%,但关于其分子特征和物种组成的深入研究却十分有限。传统的形态学鉴定方法难以准确区分亲缘关系相近的虫种,而现代分子生物学技术,如基于18S rRNA和线粒体COX1基因的PCR和测序分析,为解决这一难题提供了有力工具。
为了填补这一空白,塔里木大学动物科学与技术学院的研究团队开展了一项系统性的调查研究,旨在揭示新疆地区屠宰场绵羊中肉孢子虫的流行情况、物种多样性及其系统发育关系。相关成果发表在《Food and Waterborne Parasitology》上,为评估该地区食源性寄生虫病风险提供了关键数据。
研究人员采用了几个关键技术方法来完成这项研究。他们从新疆七个城市的屠宰场收集了354份绵羊组织样本(包括心肌、膈肌、食道肌和骨骼肌),覆盖了广泛的地理范围。利用特异性引物通过PCR技术扩增肉孢子虫的18S rRNA和COX1基因片段,从而进行灵敏的特异性检测。对所有阳性PCR产物进行双向测序,并通过生物信息学软件进行序列比对和编辑,以确定虫种。最后,基于测序结果,使用MEGA11软件构建系统发育进化树,分析不同虫株之间的遗传进化关系。
3.1. 新疆屠宰场肉孢子虫的流行情况
通过PCR检测,研究发现新疆地区绵羊肉孢子虫的总体感染率为30.2%(107/354)。所有七个采样地区的屠宰场均检测出阳性,但感染率存在显著差异,其中塔城地区最高(95.5%),库车地区最低(9.2%)。在不同组织类型中,骨骼肌的感染率最高(95.5%),其次是膈肌(40.5%)、心肌(24.0%)和食道肌(17.2%)。这表明肉孢子虫在绵羊体内的分布具有组织偏好性,且地域流行率差异可能与当地养殖环境、犬科动物接触频率等因素有关。
3.2. 肉孢子虫虫种鉴定
通过对107份阳性样本的基因序列分析,共鉴定出两种肉孢子虫:S. tenella(106株)和S. arieticanis(1株)。S. tenella在七个屠宰场均有分布,而S. arieticanis仅出现在库车屠宰场的绵羊食道肌组织中。这一结果证实S. tenella是新疆绵羊的优势流行虫种,S. arieticanis则较为罕见。
3.3. 肉孢子虫系统发育分析
基于18S rRNA和COX1基因序列构建的系统发育树显示,本研究发现的S. tenella基因型与来自西班牙、挪威以及中国山西等地的S. tenella虫株亲缘关系最近,聚集在同一进化支上。而唯一的一株S. arieticanis则与中国云南的分离株最为接近。这些结果表明,新疆地区的肉孢子虫虫株与国内外已报道的虫株在遗传上具有高度同源性,种群遗传多样性较低,可能反映了该寄生虫较强的宿主特异性以及近期种群扩张的历史。
本研究首次系统地报告了新疆地区屠宰场绵羊中肉孢子虫的分子流行特征和遗传多样性。30.2%的感染率虽然低于国内其他一些省份(如甘肃、云南、山西),但仍提示该地区绵羊养殖业面临显著的寄生虫病压力。研究确认S. tenella为绝对优势虫种,并发现了五个其新的基因型(基于COX1基因)以及一个S. arieticanis新基因型,丰富了肉孢子虫的基因库。
值得注意的是,尽管S. tenella和S. arieticanis目前不被认为具有人兽共患潜力,但它们对绵羊的健康危害不容忽视,可引起严重的临床症状,影响羊群健康,降低肉品品质,造成经济损失。本研究结果强调,在新疆这样的传统牧区,犬科动物(如牧羊犬、流浪狗)可能在肉孢子虫的传播循环中扮演关键角色。因此,加强羊群的饲养管理,确保饲料和饮水清洁,减少与犬科动物的接触,并强化检疫和污染防控措施,对于控制绵羊肉孢子虫病、保障畜牧业健康发展至关重要。
综上所述,这项研究为理解新疆地区绵羊肉孢子虫的流行病学现状提供了宝贵的分子数据,为后续制定有效的监测和防控策略奠定了科学基础。未来的研究需要结合更广泛的样本和更高分辨率的分子标记,进一步阐明肉孢子虫的种群遗传结构、传播动力学和进化历史。