中國鼠疫菌某些生化特征及地理分布

祁美英,熊浩明,魏柏青,李存香,楊曉艷,靳 娟,馮建萍,金 星,魏榮杰,代瑞霞

中國鼠疫菌某些生化特征及地理分布

祁美英,熊浩明,魏柏青,李存香,楊曉艷,靳 娟,馮建萍,金 星,魏榮杰,代瑞霞

目的 探討中國鼠疫菌株生化性狀及地理分布特征。方法 采用常規方法，研究我國現有11種類型的鼠疫自然疫源地2 370株鼠疫菌酵解麥芽糖、鼠李糖、蜜二糖、阿膠糖、甘油及脫氮反應的變化。結果 根據測定結果，與地理分布生物群落聯系起來，可將中國鼠疫自然疫源地鼠疫菌分為新的17個生化型：青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌定名為川青高原型，新疆準噶爾盆地大沙鼠鼠疫疫源地鼠疫菌定名為準噶爾型，云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離暫定名為玉龍型。青藏高原喜馬拉雅旱獺鼠疫自然疫源地生化性狀較為復雜，含5種類型生化型，其中藏南地區1983年后新增加了27個疫源縣，本研究發現青藏高原型菌株不僅只分部在藏北高原，在藏南地區已有分布，且崗底斯山型菌株原來只分布在西南地區的仲巴、普蘭，現已延伸到藏南地區。還發現一些鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性有交串現象，如云南省家、野鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌，內蒙古高原長爪沙鼠、達烏爾黃鼠鼠疫自然疫源地。結論 中國鼠疫菌對糖酵解特性較穩定，鼠疫菌生化型在各疫源地呈明顯的地區性分布，與主要宿主、地理氣候條件、植被等密切相關，分為17個生化型。

中國；鼠疫菌；生化特征；地理分布

鼠疫是一種流行在嚙齒動物間通過跳蚤傳播的自然疫源性疾病，其病原體為鼠疫耶爾森氏菌(以下簡稱鼠疫菌)。鼠疫菌對糖、醇的酵解能力是鼠疫菌重要的生化特征之一，同時也是鼠疫菌分型的重要指標之一。1983年紀樹立等[1]根據我國鼠疫菌生物學特征，將我國不同類型鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌株分為17個生態型，可以認為這是30年前對鼠疫菌分型最科學的分型方法。本研究選擇了6項鼠疫菌生化分型有關的主要指標，探討中國鼠疫自然疫源地2 370株鼠疫菌糖、醇類的酵解能力，尤其是近30余年我國新發現的鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌糖、醇類的酵解能力。

1 材料與方法

1.1 實驗菌株 我國現有12種類型的鼠疫自然疫源地。本研究采用的2 370株鼠疫菌，分別來自1943年以來中國11塊鼠疫自然疫源地不同時間、地區、宿主、媒介體內分離的鼠疫菌，由青海省國家鼠疫菌保藏中心提供。特別說明的是內蒙古呼倫貝爾高原蒙古旱獺鼠疫自然疫源地是1911年發現的，自1950年以后沒有再從該疫源地分離到鼠疫菌，故該疫源地的菌株不在本課題研究之列。

1.2 選擇鼠疫菌生化分型有關的主要指標 鼠李糖、甘油、麥芽糖、阿膠糖、密二糖、脫氮。

1.3 培養基 麥芽糖、鼠李糖、阿膠糖、甘油、密二糖酵解培養基(糖醇含量0.5%)及硝酸鹽還原培養基均按常規方法制作[2]。由青海省地方病預防控制所提供。

1.4 方法 被試菌于28 ℃普通瓊脂培養24 h，并用1%蛋白胨水制備成約7億/mL的菌懸液，分別接種于阿膠糖、鼠李糖、麥芽糖、密二糖、甘油、脫氮培養基中，糖酵解培養基混勻后置37 ℃溫箱中培養，連續觀察7 d，然后在室溫條件下觀察7 d，逐日觀察發酵情況。硝酸鹽還原培養基28 ℃溫箱培養72 h后, 加指示劑觀察結果，以鼠疫菌141菌株、假結核菌(PTB5)為對照[2]。

2 結 果

2.1 中國鼠疫菌生化特性 根據2370株鼠疫菌對阿膠糖、鼠李糖、麥芽糖、密二糖、甘油的酵解及脫氮反應測定結果，與地理分布生物群落聯系起來，可將中國鼠疫菌分為新的17個生化型。其中2000年四川的石渠、青海的稱多地區青海田鼠分離的鼠疫菌均發酵鼠李糖、密二糖、麥芽糖、甘油、不發酵阿膠糖，脫氮反應為陰性，定名為川青高原型。2005年新疆準噶爾盆地大沙鼠分離的鼠疫菌發酵麥芽糖、甘油、密二糖、阿膠糖，不發酵鼠李糖，脫氮測定陰性，定名為準噶爾型。2006年云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離5株鼠疫菌對甘油、麥芽糖酵解能力來看，與云南省野鼠型鼠疫菌株截然不同，而與青藏高原型接近，但因菌株數量較少，暫定名為玉龍型[3](為云南省地方病防治所提供)。2000年貴州省的興義市和廣西的隆林及西林縣[4]從跳蚤、黃胸鼠及患者體內分離的鼠疫菌均發酵阿膠糖、麥芽糖，不發酵甘油、鼠李糖、密二糖，脫氮反應為陽性，納入滇閩居民區型。2007年四川德格縣首次從旱獺體內分離到鼠疫菌，生化試驗結果顯示，發酵阿膠糖、麥芽糖、甘油、不發酵鼠李糖、密二糖、脫氮反應為陽性，為青藏高原型。天山山地灰旱獺-長尾黃鼠鼠疫疫源地，按照文獻[1]分型方法，該地的鼠疫菌被劃分成北天山東段、北天山西段A和北天山西段B三種生態型，我們的實驗結果顯示，其鼠疫菌生化性狀相同，合并為北天山型。松遼平原A、B型的鼠疫菌生化性狀相同，合并成同一個型松遼平原型。試驗還發現，一些鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性有交串現象，如云南省家、野鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌，內蒙古高原長爪沙鼠、達烏爾黃鼠鼠疫自然疫源地鼠疫菌。其余各生化型菌株生化性狀與文獻[1]報道結果一致。見表1。

2.2 中國鼠疫菌生化型的地理分布特征 中國鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化型具有明顯地區分布的差異。17種生化型中，青藏高原喜馬拉雅旱獺分離的鼠疫菌生化性狀較為復雜，含5種類型生化型，其中西藏藏南地區1983年后新增加了27個疫源縣，本研究發現青藏高原型菌株不僅只分布在藏北高原，在藏南地區已有分布，且崗底斯山型菌株原來只發布在西南地區的仲巴、普蘭，現已延伸到藏南地區。試驗結果還顯示，有幾個疫源地的一些菌株有相同的生化性狀，如青藏高原型與松遼平原型菌株生化特征相同，錫林郭勒高原型與川青高原型菌株生化特征相同，其余鼠疫菌生化型與文獻[1]報道結果一致，見表1。

3 討 論

紀樹立等早在20年前就證實鼠疫菌生物學特性具有重要的生態學和流行病學意義。它不僅可以用于鼠疫菌分型，而且對確定疫源地結構、性質、追查其傳染來源等方面也有重要價值。本文對2 370株鼠疫菌生化特征分析，將中國鼠疫自然疫源地鼠疫菌分為新的17個生化型。各生化型鼠疫菌具有明顯地區分布的差異，與主要宿主、地理氣候條件、植被等密切相關。在17種生化型中，青藏高原喜馬拉雅旱獺鼠疫自然疫源地生化性狀較為復雜，含5種類型生化型，其中西藏藏南地區1983年后新增加了27個疫源縣，本研究發現青藏高原型菌株不僅只分布在藏北高原，在藏南地區已有分布，且崗底斯山型菌株原來只分布在西南地區的仲巴、普蘭，現已延伸到藏南地區。由于青藏高原地形復雜，自然景觀垂直成帶十分明顯，景觀特征的多樣性使得地區間生態系差異較大，草甸草原幾乎占據整個青海及西藏東北的高原山地；森林草甸草原出現于祁連山東部、甘南山地與玉樹東南部；高原草原在岡底斯山地較為突出；昆侖山—阿爾金山山地以干旱的高山草原為主，鼠疫菌為了適應不同的自然境觀，生化表型發生變化也就不可避免。本研究還將青藏高原青海田鼠鼠疫自然疫源地分離的鼠疫菌定名為川青高原型，新疆準噶爾盆地大沙鼠鼠疫疫源地鼠疫菌定名為準噶爾型，云南省玉龍縣大絨鼠、齊氏姬鼠分離鼠疫菌暫定名為玉龍型[3],其余鼠疫菌生化型與文獻[1]報道結果一致。本試驗采用了6項生化分型指標，基本上肯定了1983年分型的結果。這說明，1983年分型所采用的主要指標,是穩定可靠的，因此，在以后的工作中，我們有必要利用中國豐富的鼠疫菌資源優勢，將鼠疫菌的生化表型與基因型、地理信息、宿主信息、媒介信息、環境信息等進行關聯，應用于鼠疫菌種分類鑒定, 應用于鼠疫疫情處置的傳染源溯源等，同時為分型標準的統一積累豐富的經驗和大量的數據，使鼠疫菌的分型工作進一步完善。

表1 中國鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化性狀及地區分布情況[株(﹪)]

表1(續)

注1：含循化、海晏、剛察、同仁、澤庫、尖扎、河南、共和、貴德、興海、貴南、瑪沁、瑪多、玉樹、雜多、稱多、治多、囊謙、曲麻萊、德令哈、格爾木、烏蘭、天峻、都蘭、冷湖、芒崖、門源、祁連、同德 甘肅：碌曲、夏河、天祝、山丹、肅南、肅北、阿克塞、甘南、酒泉、民樂、玉門 西藏：那曲、安多、聶榮、比如、巴青、丁青、昌都、察雅、當雄、班戈、芒康、左貢、貢嘎、謝通門縣、錯美、扎朗、江孜、林周、曲松、隆子、錯那、噶爾 新疆：且末、若羌 四川：德格

注2：含門源、澤庫、同德、貴南三縣交界處 甘肅：肅南

注3:含薩嘎、堆龍德慶、浪卡子、尼木、普蘭、噶爾、曲松、隆子、朗縣、墨竹工卡、南木林、錯那、曲水、達孜、林周、加查、桑日、乃東、仁布、拉薩、洛扎、錯美、扎朗、康瑪、日喀則市、江孜

注4：昌吉、呼圖壁、瑪納斯、沙灣縣、烏蘇、精河、尼勒克縣、伊寧縣

注5：含商都、正蘭、正鑲北、鑲黃、太仆寺、二連、察右后、四子王、達茂、固陽、包頭、烏拉特中后聯合旗、烏拉特前旗、鄂托克前、蘇尼特左旗、西蘇尼特右旗、扎旗、鄂前旗、烏審旗、中后旗 寧夏：陶樂、銀川、靈武、鹽池、平羅 河北：康保陜西：定邊

注6：含科左中、科左后、奈曼、翁牛特、敖漢、正蘭、正鑲白、突泉、寶昌縣、明太旗、科右中、赤峰阿魯旗、多倫縣 黑龍江：占榆縣、哈爾濱市 遼寧：建平、哈爾道口、黑水縣 吉林：白城、長嶺、大安、扶余、郭前、懷德、農安、乾安、雙遼、榆樹、四平、通遼縣、開通縣、安廣縣、鎮東縣

注7：含阿巴哈納爾、西烏、東烏、蘇尼特左旗

注8：含彌渡、保山、梁河、盈江、隴川、瑞麗、倉源縣、耿馬縣、瀾倉縣、墨江縣、畹町縣 福建：華安、莆田、福州、古田 貴州：興義 廣西：隆林、西林縣

注9：呼圖壁縣、托里縣

[1]Ji SL, Zhang HJ, Liu YP, et al. The typing and ecology epidemiological significance of ChineseYersiniapestis[J]. Chin J Endemiol, 1987，6(5): 257-263. (in Chinese) 紀樹立,張海峻,劉云鵬,等.中國鼠疫菌分型及其生態學流行病學意義[J].中國地方病學雜志, 1987，6(5)：257-263．

[2]Dai RX, Wei BQ, Li CX, et al. The pathogenic ecology research on plague in Qinghai plateau[J]. Chin J Prev Med, 2013，47(12): 1083-1088. (in Chinese) 代瑞霞，魏柏青，李存香，等．青海高原鼠疫病原生態學研究.中華預防醫學雜志[J]，2013，47(12)：1083-1088．

[3]Guo Y, Wei DX, Liang Y, et al. Comparative study on biochemical characteristic ofYersiniapestisfrom some natural focuses of plague in Yunnan Province[J]. Chin J Endemiol, 2009，28(4): 373-375. (in Chinese) 郭英，韋蝶心，梁云，等．云南省不同型鼠疫自然疫源地鼠疫菌生化特性比較[J].中國地方病學雜志, 2009，28(4)：373-375．

[4]Qin SY, Huang DH, Lin XQ, et al. Study on biological characterization ofYersiniapestis, Guangxi[J]. Chin J Ctrl Endem Dis, 2004, 19(5): 273-275. (in Chinese) 秦石英，黃德惠，林新勤，等．廣西鼠疫菌生物學性狀的研究[J].中國地方病學雜志, 2004，19(5)：273-275．

Biochemical characteristics and geographical distribution ofYersiniapestisin China

QI Mei-ying,XIONG Hao-ming,WEI Bai-qing,LI Cun-xiang,YANG Xiao-yan,JIN Juan,FENG Jian-ping,JIN Xing,WEI Rong-jie,DAI Rui-xia

(DepartmentofPlaguePreventionandControl,QinghaiInstituteforEndemicDiseasesPreventionandControl,Xining811602,China)

The objective of this study was to discuss the biochemical characteristics and geographical distribution ofYersiniapestisin China. We chose 2 370Yersiniapestisstrains separated from 11 kinds of plague foci in China, and applied conventional methods to study the strains’ glycolysis reaction changes for L-maltose, L-rhamnose, Melibiose, L-arabinose, Glycerol as well as denitrification reaction. According to the results combined with biological community’s geographical distribution, Chinese plague foci were divided into 17 new biochemical phenotypes. We named the strains separated from QinghaiMicrotusplague foci in Qinghai-Tibet Plateau as Sichuan-Qinghai Plateau type, strains fromRhombomysopimusplague natural foci in Xinjiang Junggar Basin, were named as Junggar type, strains separated fromEothnomysmiletus,Apodemuschevrieriin Yulong County, Yunnan Province were named as Yulong type temporarily. The biochemical properties inHimalayanMarmotnatural plague foci in Qinghai-Tibet Plateau was relatively complex and contained 5 kinds of biochemical phenotype. The southern district of Tibet newly added 27 endemic counties after the year of 1983. In this research, we found that Qinghai-Tibet Plateau type strains distributed not only in northern plateau but also in southern district, and Gangdise Mountain type only in Zhongba, Pulan in southwest previously and had now been extended to southern district. We also found that in some plague foci, strains’ biochemical characteristics had confounding phenomenon, such as strains inMusmusculusnatural plague foci andWildRatplague foci in Yunnan Province,Merionesunguiculatusnatural plague foci,Spermophlusdauricusnatural plague foci in Inner Mongolia. So we got the conclusion that ChineseYersiniapestisstrains’ glycolysis reaction traits were stable, and the biochemical phenotype in each plague foci showed obvious regional distribution character which was closely related with the main host, geography, climate, vegetation and it was divided into 17 biochemical phenotypes.

China;Yersiniapestis; biochemical characteristic; geographical distribution

Dai Rui-xia, Email: drx200907@163.com

國家自然科學基金(No.81160211)資助

代瑞霞，Email:drx200907@163.com

青海省地方病預防控制所，西寧 811602

10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2015.02.006

R378

A

1002-2694(2015)02-0121-04

2014-06-11；

2014-09-15

Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 81160211)