《Tropical Animal Health and Production》:First report of ‘Candidatus Anaplasma camelii’ and high molecular prevalence of Anaplasma marginale in dromedary camels (Camelus dromedarius) from Somalia
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本研究首次在索马里单峰驼(Camelus dromedarius)中通过分子与血清学方法检测到“候选骆驼无形体”(‘Candidatus Anaplasma camelii’)和边缘无形体(Anaplasma marginale)。研究发现A. marginale的分子流行率高达75.5%,揭示了该病在索马里两大生物气候区(贝纳迪尔和谢贝利下游)骆驼中的高传播状态,并发现了蜱感染与病原体感染之间的显著关联。该结果为理解这一重要经济动物的疫病负担和潜在人畜共患风险提供了关键数据。
在全球干旱与半干旱地区,单峰驼(Camelus dromedarius)不仅是重要的交通工具和食物来源,更是许多牧民家庭经济与社会地位的象征。索马里拥有近910万头单峰驼,是全球最大的骆驼种群之一。然而,这些适应性极强的动物在广阔的牧场上漫游时,也暴露于多种蜱传病原体的威胁之下。无形体病(Anaplasmosis)就是这样一种由无形体属(Anaplasma)细菌引起的人畜共患病,其病原体通过蜱等媒介传播,可感染红细胞、粒细胞等多种血细胞,导致动物发热、贫血、消瘦甚至死亡,对畜牧业造成重大经济损失。尽管无形体在牛、羊等反刍动物中研究较多,但在同样重要且数量庞大的单峰驼中,尤其在索马里这样的关键养殖区,其流行情况、感染菌种及其对动物健康的影响,长期以来却是一个未知的“盲区”。这种认知空白不仅阻碍了有效的疾病防控,也可能忽视了骆驼作为潜在病原体储存库对周边生态系统和公共卫生构成的潜在风险。因此,厘清索马里单峰驼中无形体的感染现状,成为一项紧迫且具有重要科学与社会意义的研究课题。
为了填补这一知识空白,一组研究人员在索马里的贝纳迪尔(Benadir)和谢贝利下游(Lower Shabelle)两个具有不同生物气候特征的地区开展了一项横断面研究。他们从155头单峰驼采集了血液和血清样本,综合运用了血清学(基于重组MSP5蛋白的间接ELISAELISA检测抗A. marginaleIgG抗体)和多种分子生物学技术(包括针对A. marginalemsp1β基因的实时荧光定量PCRqPCR、针对无形体属16S rRNA基因的巢式PCRnPCR,以及对阳性样本进一步进行的多种基因msp1α, msp4, groEL, gltA, ITSPCR扩增与测序),旨在系统性地揭示索马里单峰驼中无形体物种的感染率、种类分布及其与蜱感染等因素的关联。这项研究成果最终发表在了《Tropical Animal Health and Production》期刊上。
主要关键技术方法
本研究采用了分子与血清学相结合的多维度检测策略。研究样本来源于2018年12月至2022年3月期间在索马里贝纳迪尔和谢贝利下游地区采集的155头单峰驼的血液和血清。关键技术包括:1. 使用基于重组MSP5蛋白的间接ELISAELISA进行血清学筛查,检测抗边缘无形体(A. marginale)的IgG抗体;2. 利用实时荧光定量PCRqPCR靶向A. marginale的msp1β基因进行高灵敏度分子检测;3. 采用巢式PCRnPCR靶向无形体属16S rRNA基因进行广谱筛查;4. 对阳性样本进一步使用多种PCR靶向其他基因(msp1α, msp4, groEL, gltA, ITS)进行物种确认和分子特征分析;5. 对部分基因扩增产物进行克隆和Sanger测序,并基于延伸的16S rRNA基因序列进行系统发育分析和遗传距离计算。
研究结果
A. marginalerMSP5血清学结果
通过iELISA检测,155头单峰驼中有30头(19.4%)血清呈阳性,显示曾接触过A. marginale或相关病原体。
qPCR检测A. marginale及相关因素
qPCR检测显示,A. marginale的分子流行率高达75.5%(117/155),其中贝纳迪尔地区(84.6%)显著高于谢贝利下游地区(56.9%)。值得注意的是,有97头iELISA血清阴性的骆驼qPCR检测为阳性,而5头血清阳性的骆驼qPCR为阴性,两种检测方法的一致性为“高度一致”(κ = 0.62)。研究还发现,A. marginale感染与蜱侵染存在显著关联,被蜱侵染的骆驼呈阳性的几率较低(OR = 0.4)。在检出的蜱种中,以Rhipicephalus pulchellus和Hyalomma dromedarii为主。对部分qPCR阳性样本的进一步分析中,msp4基因PCR全部为阴性,而针对msp1α基因的半巢式PCRsnPCR在22份样本中检出6份阳性(27.3%)。
巢式PCR检测无形体属(Anaplasmaspp.)
针对16S rRNA基因的nPCR筛查显示,45头骆驼(29.0%)呈无形体属阳性,其中23头(14.8%)同时感染了A. marginale和另一种无形体属细菌。对8份阳性产物的测序显示,它们与来自沙特阿拉伯和伊朗的‘CandidatusAnaplasma camelii’(‘Ca.A. camelii’,候选骆驼无形体)具有99.25-100%的序列一致性。对25份精选阳性样本进行多基因位点检测,ITS、groEL和gltA基因的阳性率分别为68%、48%和60%。
系统发育分析和p-距离矩阵
基于延伸的16S rRNA基因序列(1,406 bp)构建的系统发育树证实,本研究获得的序列与来自沙特阿拉伯骆驼的‘Ca.A. camelii’序列聚为一支。遗传距离(p-distance)分析显示,本研究序列与‘Ca.A. camelii’参考序列的差异为0.00%至0.18%,而与A. platys的差异为0.18%至0.27%。
研究结论与意义
本研究首次提供了索马里单峰驼感染无形体属病原体的分子与血清学证据,具有重要的里程碑意义。主要结论包括:第一,索马里单峰驼中存在高流行率的边缘无形体(A. marginale)感染(分子流行率75.5%),且存在显著的地域差异。第二,在国际上首次于索马里单峰驼中检测并报告了‘候选骆驼无形体’(‘Ca.A. camelii’)。第三,发现了蜱感染与A. marginale感染状态之间的统计学关联。第四,血清学(iELISA)与分子学(qPCR)检测结果之间存在差异,提示在流行病学调查中联合使用多种方法的重要性。
这项研究的深刻意义在于,它照亮了索马里这一全球重要骆驼养殖区在蜱传细菌病领域的认知暗区。极高的A. marginale流行率提示,在当地的游牧生产体系下,可能存在一个由骆驼、蜱和病原体构成的强烈地方性传播循环,骆驼可能扮演了关键储存宿主的角色。而‘Ca.A. camelii’的发现,则将索马里纳入到该新兴病原体日益扩大的地理分布图中,呼吁科研人员关注其潜在的致病性和跨物种传播风险。尽管研究存在样本来源局限、部分基因测序失败等不足,但其成果无疑为后续更深入的调查奠定了基础。它明确指出了一个方向:若要保障索马里畜牧业这一经济支柱的健康稳定,并评估其潜在的公共卫生影响,那么针对骆驼无形体病的传播动力学、病原体特征、临床影响以及防控策略的研究,必须得到更多的重视与投入。