《Food and Waterborne Parasitology》:Serological and molecular investigation of
toxoplasma gondii in domestic cats in Dhaka City, Bangladesh
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本研究针对孟加拉国快速城市化背景下家猫弓形虫(T. gondii)感染的人畜共患风险,通过ELISA和PCR技术对达卡市184只家猫进行血清学和分子流行病学调查,揭示了9.78%的血清阳性率和8.15%的分子阳性率,并明确了户外活动、未驱虫及年龄等关键风险因素,为制定针对性的公共卫生干预措施提供了重要依据。
在孟加拉国达卡这样快速扩张的大都市里,越来越多的人将猫咪视为家庭伴侣,享受着它们带来的情感慰藉。然而,这些可爱的“室友”可能携带一种名为刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)的微小寄生虫。这种寄生虫有着复杂的生活史,猫科动物是其终末宿主,而包括人类在内的多种温血动物都可成为其中间宿主。人类主要通过摄入被污染的食物、水、土壤或未煮熟的含组织包囊的肉类而感染,可能导致严重的健康后果,尤其是对孕妇和免疫功能低下者构成威胁。全球范围内,人类弓形虫血清阳性率平均约为25.7%,而在猫科动物中,家猫的汇总估计感染率约为35%。在孟加拉国,此前的研究报告了不一的感染率,突显了其显著的人畜共患负担。然而,大多数现有研究仅依赖于血清学检测,缺乏分子生物学确认以及对管理和环境风险因素的深入分析。为了更全面地了解达卡市家猫弓形虫感染的流行状况、识别关键风险因素并阐明传播动态,从而为制定有效的防控策略提供科学依据,一项综合性的调查研究显得尤为必要。
这项题为“孟加拉国达卡市家猫弓形虫感染的血清学与分子调查”的研究,旨在通过结合酶联免疫吸附试验(ELISA)和靶向REP-529基因的常规聚合酶链式反应(PCR)技术,评估该地区家猫的弓形虫感染情况。研究于2023年3月至2024年12月期间,在达卡大都会区(研究区域的地理分布见相关图示),对115户家庭的家猫和69只在政府及私人宠物诊所就诊的猫进行了横断面调查。研究人员收集了184只猫的血液和粪便样本,并记录了包括性别、年龄、品种、免疫驱虫史、饮食、户外活动情况等在内的流行病学和管理数据。主要关键技术方法包括:1)使用商业化的ID Screen?弓形虫病间接多物种ELISA试剂盒检测血清中的抗弓形虫IgG抗体;2)使用FavorPrep?粪便DNA提取试剂盒提取粪便基因组DNA,并针对弓形虫的REP-529基因区域进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳验证(典型PCR产物凝胶电泳图见相关图示);3)对PCR阳性产物进行双向测序并通过BLAST比对确认弓形虫身份;4)使用R编程语言进行卡方检验和多变量逻辑回归分析,评估各种变量与弓形虫感染之间的关联。
研究结果
1. 总体流行率:在184只受检猫中,弓形虫的总体血清阳性率为9.78% (18/184),而PCR检测的阳性率为8.15% (15/184)。
2. 风险因素的单变量分析:单变量分析揭示了与弓形虫感染显著相关的多个宿主和管理因素(详细数据见文中表格)。ELISA阳性率在未驱虫的猫(14.9%)、有户外活动权限的猫(19.1%)以及在户外排便的猫(28.0%)中显著更高。同样,PCR阳性率与户外活动权限(16.2%)和户外排便(24.0%)显著相关。
3. 多变量逻辑回归分析:多变量逻辑回归分析显示,对于ELISA血清阳性率,年龄大于2岁的猫(与小于1岁的猫相比)、未驱虫的猫以及有户外活动权限的猫具有显著更高的感染风险(比值比OR分别为10.45、5.53和4.76)。对于PCR检测,户外活动权限是唯一显著的风险因素(OR=4.76)。
4. ELISA与PCR检测方法比较:在184份样本中,ELISA和PCR结果的一致性一般(Cohen‘s Kappa = 0.235)。有5份样本两种方法均为阳性,13份ELISA阳性但PCR阴性,10份ELISA阴性但PCR阳性。McNemar检验表明两种方法之间没有显著差异。
5. 分子特征分析:对15份PCR阳性样本的REP-529基因进行序列分析,确认了弓形虫的身份,并显示出有限的遗传多样性。大部分分离株与数据库中的参考序列完全一致。
结论与讨论
本研究结果表明,达卡市家猫中存在一定程度的弓形虫感染,血清学和分子流行率分别为9.78%和8.15%。这一数据低于全球家猫约35%的血清阳性率估计值,与日本、泰国等地的报告相似,但低于伊拉克、中国等国家。分子流行率与伊朗的报告相当。较低的流行率可能反映了本研究样本主要为户外活动受限的家养猫,同时所使用的ELISA试剂盒灵敏度(78.8%)可能导致了对真实暴露率的低估。
研究成功识别出多个关键风险因素。年龄(>2岁)与较高的血清阳性率相关,这很可能反映了累积的环境暴露和抗体的长期存留。未驱虫状态是血清阳性率的另一个显著风险因素,这可能是因为其他寄生虫感染削弱了宿主的免疫力,或者未驱虫是整体兽医管理水平较低的一个指标。户外活动权限被确定为最重要的风险因素,在血清学和分子分析中均显示出显著关联,使感染风险增加了约4.8倍。这强烈提示,即使在都市环境中,捕食本地啮齿动物或鸟类仍是家猫感染弓形虫的主要途径。户外排便也与较高的感染率相关,但多变量分析未显示其独立效应,这可能是因为它与户外活动高度共线性。疫苗接种状况和饮食(如饲喂生动物内脏)显示出增加感染风险的趋势,但未达到统计学显著性。
ELISA与PCR检测结果的差异及其一般的一致性,突显了这两种方法的互补性。ELISA检测IgG抗体,反映了过去和现在的暴露史;而PCR检测寄生虫DNA,指示了活动性或近期感染。结合使用这两种方法能够更全面地了解弓形虫在猫群中的感染动态和流行病学特征。
这项研究的意义在于,它首次在孟加拉国达卡市对家猫弓形虫感染进行了结合血清学和分子确认的综合调查,并系统评估了多种风险因素。研究结果明确指出,管理实践,特别是限制户外活动和定期驱虫,对于控制家猫的弓形虫感染至关重要。这些发现为公共卫生干预提供了直接的目标:提高猫主人的意识,加强对弓形虫传播途径和预防措施(如不让猫外出狩猎、妥善处理猫砂、避免喂食生肉)的公众健康教育,以及推广预防性兽医护理。通过减少猫的感染,可以降低环境(土壤、水)被弓形虫卵囊污染的风险,从而阻断人畜共患传播链,保护人类健康,尤其是在像孟加拉国这样的快速城市化地区。
该研究亦存在一些局限性,包括ELISA试剂盒的灵敏度可能导致的低估、未能获知所用驱虫药的具体成分、缺乏对卵囊排出的直接检测以及样本主要来自达卡市家养猫可能无法代表流浪猫或其他地区的情况。未来的研究可以扩大地理范围和猫群类型,并纳入更直接的病原检测方法,以绘制全国范围内更完整的弓形虫流行病学图谱。尽管如此,本研究为理解和管理孟加拉国城市环境中的弓形虫风险迈出了坚实的一步,其结论对于制定基于证据的人畜共患病控制策略具有重要的参考价值。该论文已发表在《Food and Waterborne Parasitology》期刊上。