使用针对细胞色素b氧化酶（cytb）基因的PCR诊断检测方法来检测山羊疟原虫

《Small Ruminant Research》：Detection of caprine malaria parasite using PCR diagnostic assay targeting cytochrome b oxidase ( cytb) gene

【字体：大中小】 时间：2026年03月26日 来源：Small Ruminant Research 1.4

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　　本研究通过嵌套PCR检测印尼五个疟疾流行区的山羊和绵羊血液样本，发现7例疟原虫感染（总体患病率2.99%），其中4例来自Sumba Barat Daya，3例来自Girimulyo。基因分析显示感染株与泰国水牛P. bubalis型1高度相关（99.86%），证实山羊可作为疟原虫传播的次要宿主，分子方法对检测低水平感染至关重要。

印度尼西亚日惹加查马达大学（Universitas Gadjah Mada）兽医学院寄生虫学系，邮编55281

摘要

尽管在流行病学中具有潜在重要性，但关于偶蹄动物（如山羊）中的疟原虫（Plasmodium）的研究仍不够充分。本研究通过针对细胞色素b氧化酶（cytb）基因的嵌套PCR检测方法，对印度尼西亚疟疾流行地区的山羊样本中的疟原虫进行了检测和特征分析。共收集了来自五个地区的333份山羊和绵羊的血液样本，并利用显微镜和分子技术进行了分析。显微镜检查未发现寄生虫；然而，PCR分析在7只山羊中检测到了疟原虫，其中4只来自南苏门答腊（Sumba Barat Daya），3只来自吉里穆廖（Girimulyo），总体感染率为2.99%（95%置信区间：0.82–7.47%）。统计分析显示感染与性别之间无显著相关性（p > 0.05）。系统发育分析和核苷酸同源性分析表明，印度尼西亚的疟原虫分离株与泰国的P. bubalis 1型之间存在显著遗传关系，同源性达到99.86%，这表明它们可能在相同的生态位中共进化。这些发现提供了印度尼西亚山羊中疟原虫感染的初步分子证据，并强调了分子方法在识别低水平感染中的重要性。需要进一步的研究，涉及更大的样本量和更广泛的地理范围，以阐明偶蹄动物疟原虫的流行病学、遗传多样性和传播动态。

引言

1913年，首次在羚羊和灰麂中发现了疟原虫，分别为Plasmodium cephalophi和Plasmodium brucei（Kaewthamasorn等人，2018年；Mello和Paes，1923年）。随后，又发现了其他几种偶蹄动物疟原虫，包括山羊中的Plasmodium caprae、水牛中的Plasmodium bubalis（Templeton等人，2016年）、鼠鹿中的Plasmodium traguli（Garnham，1966年）以及北美洲白尾鹿中的Plasmodium odocoilei（Martinsen等人，2016年）。尽管有这些发现，但感染偶蹄动物的疟原虫物种的流行病学、分布和进化关系仍知之甚少。

近年来，分子技术的进步使得能够检测和表征偶蹄动物中的疟原虫DNA序列。多项研究表明存在一些通过显微镜无法检测到的隐匿性疟原虫谱系，这表明传统诊断方法可能低估了牲畜中的感染率。泰国和赞比亚已经记录到山羊中的Plasmodium caprae，而东南亚也报告了Plasmodium bubalis的病例（Kaewthamasorn等人，2018年）。2016年，三项独立研究在不同地区的不同偶蹄动物物种中检测到了疟原虫。Martinsen等人（2016年）在美国各地的白尾鹿和按蚊中发现了Plasmodium odocoilei。Boundenga等人（2016年）报道了非洲羚羊中的疟原虫序列，而Nguyen等人（2020年）报告了东南亚水牛中的Plasmodium bubalis。此外，Templeton等人（2016年）还报道了从赞比亚山羊中分离出的疟原虫序列。对这些样本的分子分析表明，偶蹄动物疟原虫形成了一个单系群，位于其他哺乳动物和鸟类/爬行动物疟原虫分支之前。

此外，最近的研究表明，南美潘帕斯鹿和北美洲白尾鹿中的疟原虫序列具有相似性，支持所有偶蹄动物疟原虫的单系分类（Asada等人，2018年）。这些发现强调了疟原虫在偶蹄动物宿主体内的流行率和遗传多样性，有助于我们更深入地了解疟原虫属的流行病学和进化关系。

尽管印度尼西亚是人类疟疾的流行区，并且存在多种蚊子媒介，但关于偶蹄动物（尤其是山羊）中疟原虫感染的信息仍然非常有限。需要更好地了解山羊中的疟原虫感染情况，因为多种因素可能影响这些寄生虫在环境中的传播。在人类和动物疟疾共存的地区，同一种蚊子可能同时参与传播，但这种生态重叠现象尚未得到充分理解。在印度尼西亚，人们广泛饲养山羊，尽管它们的作用可能有限，但仍可能作为偶然的宿主。此外，来自当地分离株的遗传信息对于确定印度尼西亚发现的寄生虫是否与已知的Plasmodium caprae或Plasmodium bubalis相似，或者是否属于一个独立群体至关重要。

其他国家的报告显示，Plasmodium caprae和Plasmodium bubalis的感染率较低，通常需要通过分子方法才能检测到；这些发现表明，仅依靠显微镜检查可能会忽略这类感染（Nguyen等人，2022年）。虽然临床症状通常较轻或不存在，但亚临床感染仍可能通过降低动物适应性、增加对其他疾病的易感性或对生产力的微妙影响来影响动物健康。因此，需要更清晰的关于山羊中疟原虫的流行病学数据，以更好地了解其在传播动态中的作用及其对动物健康的潜在影响。基于此，本研究使用基于cytb的分子方法检测和表征疟疾流行地区的山羊中的疟原虫。预期这些发现将填补关于偶蹄动物疟原虫感染率、分布和遗传关系的知识空白，并有助于更深入地了解其流行病学。

本研究的结果不仅将有助于了解山羊中的疟原虫，还将为疟疾研究领域提供宝贵的见解。这些发现将增进我们对疟原虫属的流行病学、遗传多样性和宿主-寄生虫相互作用的理解。最终，这些知识将有助于制定有针对性的控制策略和预防措施，以减轻偶蹄动物疟原虫对动物和人类健康的影响。

伦理声明

本研究的方案已获得加查马达大学兽医学院机构动物护理和使用委员会（IACUC）的审查和批准（伦理许可编号：006/EC-FKH/Int./2023）。本研究还获得了兽医部门的正式批准，可以在指定地点采集山羊的血液样本。

采样地点和样本收集

本研究是一项横断面研究，旨在检测多个省份反刍动物中的疟原虫

疟原虫阳性样本

根据显微镜检查，本研究未观察到疟原虫。然而，通过针对线粒体DNA（Kb_Sb2、Kb_Sb4、Kb_Sb32、Kb_Sb38）的PCR检测，在南苏门答腊的4个样本和吉里穆廖的3个样本中检测到了疟原虫的自然感染（Kb_Gr5、Kb_Gr9、Kb_Gr12）。统计分析结果显示，南苏门答腊的疟原虫感染比例为0.0741（95%置信区间：0.0206–0.1789），而吉里穆廖为0.0429

讨论

山羊中的媒介传播疾病在全球范围内都很常见。例如，疟疾由疟原虫引起，并通过蚊子传播（Nugraheni等人，2025年）。除了疟原虫外，其他病原体如Anaplasma、Babesia、Theileria和嗜血Mycoplasma也可能通过媒介传播（Andityas等人，2025年；Arnuphapprasert等人，2025年；Aung等人，2024年；Tu等人，2021年）。这些先前的发现强调了了解媒介传播病原体多样性的重要性。

结论

据我们所知，本研究提供了南苏门答腊和吉里穆廖山羊中疟原虫感染的分子特征描述，强调了分子工具在检测显微镜难以发现的低水平或亚临床感染中的重要性。尽管总体感染率较低，但在多个地区检测到感染个体表明山羊可以携带疟原虫，并可能成为局部传播的次要宿主。

作者贡献声明

乔科·普拉斯特沃（Joko Prastowo）：研究调查、数据管理。安娜·萨哈拉（Ana Sahara）：方法学设计。罗扎·阿齐扎·普里马蒂卡（Roza Azizah Primatika）：项目管理、数据管理。尤迪·拉特纳·努格拉赫尼（Yudhi Ratna Nugraheni）：撰写初稿、验证、资源协调、项目管理、研究调查、资金筹集、数据管理、概念构思。阿安·阿瓦卢丁（Aan Awaludin）：资源协调、方法学设计、研究调查、正式数据分析、数据管理。伊丽莎白·里安娜（Elizabeth Riana）：撰写审查与编辑、软件使用、正式数据分析。阿皮尼亚·阿努帕普拉瑟特（Apinya Arnuphapprasert）：撰写审查与

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本作品时，作者使用了Grammarly工具来提高文章的可读性。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对发表文章的内容负全责。

利益冲突声明

所有作者声明没有利益冲突

致谢

本研究由高等教育、科学和技术部（MoHEST）通过基础研究基金（编号：067/C3/DT.05.00/PL/2025和2395/UN1/DITLIT/Dit-Lit/PT.01.03/2025）资助。作者衷心感谢所有协助收集蚊子和血液样本的兽医和小型农户。同时，我们也感谢加查马达大学兽医学院寄生虫学系的工作人员以及国家