馬屬動物隱孢子蟲和隱孢子蟲病研究進展

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隱孢子蟲(Cryptosporidium)是重要的食源性和水源性人獸共患原蟲之一，屬內種類和基因型較多，多數具有宿主適應性，對宿主的致病性存在差異，同時其基因型分布存在地理特征[1-2]。隱孢子蟲病被認為是人類最常見的6種腹瀉疾病之一，免疫功能正常者呈自限性感染，而對兒童、HIV感染者及免疫缺陷疾病患者則引起急性、遷延性和慢性腹瀉，甚至導致死亡[2]。

馬屬動物主要包括家馬、家驢、野馬、野驢和斑馬，其中家馬和家驢在人類歷史上作出過巨大貢獻。在農牧業生產、交通運輸、軍事戰斗、貿易交往、通訊及競技體育等方面發揮重要作用。寄生于馬屬動物的隱孢子蟲不僅可導致幼齡動物嚴重腹瀉甚至死亡，而且可引起人體感染，具有重要的公共衛生意義[3-6]。1978年，Snyder 等[3]首次在免疫缺陷的阿拉伯馬馬駒體內發現隱孢子蟲。此后，世界范圍內陸續有馬隱孢子蟲病的研究報道。本文就近年來寄生于馬屬動物的隱孢子蟲種類和基因型、人獸共患風險、致病性和地理隔離特征等研究作一綜述。

1　種類和基因型

早期通過顯微鏡觀察，寄生于馬的隱孢子蟲感染種類未能準確鑒定。近年來基于分子生物學檢測，馬感染的隱孢子蟲種類/基因型呈現多樣性，以微小隱孢子蟲(C.parvum)和隱孢子蟲馬基因型(C.horse genotype)為主要感染種類/基因型，全世界均有分布，而其他種類或基因型則多呈散發，見表1。其中人獸共患的有C.parvum、人隱孢子蟲(C.hominis)、刺猬隱孢子蟲(C.erinacei)、鼠隱孢子蟲(C.muris)、貓隱孢子蟲(C.felis)、泛在隱孢子蟲(C.ubiquitum)、C.horse genotype和隱孢子蟲豬基因型(C.pig genotype)。有關驢感染的隱孢子蟲種類/基因型的報道較少，目前發現的有C.parvum、C.hominis、C.muris和Cryptosporidiumhorsegenotype，見表1。

表1馬屬動物的隱孢子蟲種類/基因型
Tab.1The species/genotype of Cryptosporidium in equine

宿主Host種類/基因型Species/genotype國家Country馬Horse微小隱孢子蟲(C．parvum)新西蘭[5，9]、捷克[10]、意大利[6，11?12]、中國[13，20]、阿爾及利亞[14]、美國[15]、德國[16]、波蘭[17]、愛爾蘭[18]、約旦[19]、巴西[21]人隱孢子蟲(C．hominis)阿爾及利亞[14]、中國[20，22]刺猬隱孢子蟲(C．erinacei)阿爾及利亞[23]鼠隱孢子蟲(C．muris)阿爾及利亞[14]、捷克[17]、波蘭[17]泰澤隱孢子蟲(C．tyzzeri)捷克[17]安氏隱孢子蟲(C．andersoni)中國[8，22]、愛爾蘭[18]貓隱孢子蟲(C．felis)中國[13]泛在隱孢子蟲(C．ubiquitum)英國[24]芮氏隱孢子蟲(C．ryanae)愛爾蘭[18]肖氏隱孢子蟲(C．xiaoi)愛爾蘭[18]牛隱孢子蟲(C．bovis)愛爾蘭[18]隱孢子蟲馬基因型(Cryptosporidiumhorsegenotype)中國[7]、意大利[11?12]、愛爾蘭[18]、捷克[25]、美國[26]、比利時[27]、希臘[27]隱孢子蟲豬基因型(Cryptosporidiumpiggenotype)愛爾蘭[18]驢DonkeyC．parvum阿爾及利亞[14]、中國[20]C．hominis中國[20]C．muris阿爾及利亞[14]Cryptosporidiumhorsegenotype中國[20]

2　人獸共患風險

2003年，Ryan等[23]基于隱孢子蟲的小亞基核糖體RNA (18S rRNA)基因位點，對捷克的普氏野馬隱孢子蟲分離株進行擴增和測序，構建系統進化樹發現該分離株位于一個獨立的分支上，將其命名為C.parvumhorse genotype，現為Cryptosporidiumhorse genotype。隨后在美國、意大利、德國、希臘、中國和愛爾蘭等國家馬糞便樣品中發現該基因型，見表1。近年在愛爾蘭犢牛，日本寵物刺猬，英國和美國腹瀉患者糞便樣品中發現該基因型，表明該基因型并非具有嚴格的宿主特異性，存在人獸共患風險[28-30]。在英國的來自農村的30歲免疫功能正常女性，曾有過國外旅行史和公共場所游泳，但未和動物有過直接接觸，推測可能是飲用或接觸動物糞便污染的水源導致感染[28]；美國的患者為18歲免疫功能正常女性，在寵物店內從事照顧腹瀉的犬、貓、兔和刺猬等寵物的工作，未接觸過馬、牛等家畜，當時調查認為寵物并不能傳播Cryptosporidiumhorse genotype，而新近的調查發現，寵物刺猬可以感染該基因型，據此推斷患者可能因接觸腹瀉的刺猬而導致感染[29-30]。

C.parvum是最為重要的人獸共患種類，可感染100多種哺乳動物，含有卵囊的動物糞便糞污染水源和食物是導致人體隱孢子蟲病暴發的主要因素[2]。現有的調查資料顯示，世界范圍內，C.parvum是馬最常見感染的隱孢子蟲種類(見表1)。新近意大利的一項調查發現，在一個馬場馬駒因感染C.parvum導致嚴重腹瀉，6名學生同時感染C.parvum，表現為腹痛和腹瀉，其亞基因型一致，證實馬是人類感染隱孢子蟲病的主要傳染源之一[4]。2015年，在阿拉爾及利亞發現驢感染C.parvum，隨后在我國河南和山東家畜交易市場的驢均發現了C.parvum，鑒定的亞基因型均為人獸共患，提示驢也存在隱孢子蟲人獸共患風險[14,20]。

C.hominis具有嚴格的宿主特異性，除試驗動物感染外，自然宿主幾乎僅感染人。2015年，Laatamna等[14]對阿爾及利亞的馬進行調查發現馬可感染C.hominis，隨后在中國和巴西的馬糞便中也發現C.hominis[20,22-23]。在我國的調查發現，C.hominis為驢感染隱孢子蟲的優勢種類，且較馬更易感染[20]。馬屬動物源C.hominis生物學特性有待于進行深入研究，以闡明其人獸共患傳播。

C.muris主要感染嚙齒類，現發現其自然宿主越來越多，包括人、鳥類、爬行動物等，在波蘭和捷克的馬、阿爾及利亞的馬和驢糞便中均發現該種，研究結果不能確定為馬屬動物自然感染還是隱孢子蟲卵囊機械傳播，需進一步調查研究[16,19,21]。

C.erinacei最初發現于刺猬，近年在人和馬糞便樣品中均發現該種感染，而寵物刺猬體內發現感染Cryptosporidiumhorse genotype，表明兩者或可存在協同進化[23,29]。C.felis是常見的人獸共患隱孢子蟲之一，在我國臺灣馬糞便中發現C.felis和C.parvum，均具有重要的人獸共患風險[13]。

在我國黑龍江的成年馬糞便中發現反芻動物特異性的C.andersoni，根據種系發育分析證實其在牛和馬之間具有共患性[8]。新近在我國四川馬糞便樣本中同樣發現了C.andersoni和C.hominis[22]。在愛爾蘭利菲河流域馬糞便中也發現了C.andersoni，同時還發現了具有牛和羊宿主特異性的C.ryanae、C.bovis和C.xiaoi，以及C.pig genotype，推測與該區域馬、牛和羊在同一草場放牧有直接相關關系[18]。

3　致病性

世界范圍內，根據不同的檢測方法，馬隱孢子蟲感染率為0%～37%，早期調查多采用顯微鏡檢測，可能因假陽性而感染率較高，采用分子生物學方法檢測，感染率相對較低。隱孢子蟲寄生于馬的小腸，常引起馬駒腹瀉，而成年馬則不表現明顯臨床癥狀[5-6,9,13]。前期調查發現，在馬的糞便中發現大量隱孢子蟲卵囊，但未見馬表現出腹瀉癥狀，隨著分子生物技術的應用，研究結果顯示C.parvum常引起馬駒嚴重腹瀉，糞便呈褐黃色，惡臭，并發燒，而Cryptosporidiumhorse genotype感染則常呈無癥狀感染[4,12,16]。然而，在英國和美國的兩例人體感染Cryptosporidiumhorse genotype的病例報道中，均引起了嚴重的腹瀉[28,30]。隱孢子蟲在不同宿主存在不同致病性，可能與宿主免疫力存在一定關系，研究發現細胞免疫對宿主保護力相對較強，在寄生蟲入侵過程中能夠抵抗甚至清除蟲體，使宿主臨床表現較輕或無臨床表現[31]。當宿主免疫功能健全時，不感染隱孢子蟲或呈一過性感染，但AIDS患者易感，其體內人干擾素誘導蛋白10(IP-10)水平明顯高于健康者和未感染隱孢子蟲的AIDS患者。IP-10主要由腸上皮細胞分泌，可刺激輔助性T17細胞(T helper 17 cells，Th17)分化，雖然感染隱孢子蟲的AIDS患者體內IP-10分泌未受到影響，但影響Th17細胞分化，導致細胞免疫保護作用受到影響[32]。

種母馬被認為是隱孢子蟲攜帶者，馬駒因共用草場而造成隱孢子蟲感染，圈飼較放牧條件下更易導致該病流行，夏秋季節較冬春季節感染率高[6,33]。國內在黑龍江腹瀉的成年馬糞便中發現C.andersoni，該種主要寄生于反芻動物皺胃，引起生長遲緩和產奶量下降，其在馬體內的寄生部位尚不清楚[8]。目前，馬感染的其它隱孢子蟲種類/基因型均未發現可引起腹瀉等臨床癥狀，有關驢感染的隱孢子蟲種類/基因型也尚未見相關致病性的報道。

4　地理隔離特征

目前，主要采用基因亞型分型方法研究隱孢子蟲的地理隔離遺傳特征。基于60 kDa糖蛋白(60 kDa glycoprotein，gp60)基因，Cryptosporidiumhorse genotype分為兩個亞型家族(VIa和VIb)，存在宿主適應性和地理隔離現象，在捷克和美國馬駒糞便中發現的亞型分別為VIaA11G3和VIaA14G2[25-26]，在意大利和我國新疆的馬為VIaA15G4[7,11]，我國河南和山東驢的為VIaA11G3和VIaA15G4，而在犢牛的為VIaA14G4[2]，在人體和寵物刺猬的為VIb13[28-30]。

C.parvum包括IIa-i、IIk-p亞型家族，其中以IIa和IId為人獸共患家族，在宿主協同進化方面扮演著重要角色[2]，不同國家的馬源和驢源C.parvum基因亞型存在區域性差異。意大利的馬源C.parvum基因亞型為IIaA23R1、IIdA21G1、IIdA22G1和IIdA23G1[4,11]，新西蘭的為IIa A18G3R1[9]，美國為IIaA13G2R1、IIaA15G2R1和IIaA17G2R1[15]，愛爾蘭的為IIjA15G4[18]，阿爾及利亞的為IIaA16G1R1[23]，巴西的為IIaA18G3R1和IIaA15G2R1[21]；而我國四川、內蒙古的馬的均為IIdA19G1[20]。阿拉爾及利亞驢源C.parvum基因亞型IIaA16G1R1[14]，我國河南和山東的均為IIdA19G1[20]。以上基因亞型均屬人獸共患基因亞型家族，且常見于各自國家或地區人或其它動物感染，表明馬屬動物源C.parvum具有區域性宿主協同進化。

C.hominis的Ik亞型家族至今僅發現于馬屬動物，在阿爾及利亞，馬源C.hominis的基因亞型為IkA15G1[14]，巴西的為IkA20G1[21]，我國甘肅的為IkA16G1[20]，而在四川的為IdA15[22]；我國河南和山東驢源C.hominis的基因亞型IkA16G1和IkA16[20]。因相關報道研究較少，馬屬動物源C.hominis是否存在地理隔離特征有待于深入研究。

5　結　語

家馬和家驢作為重要的交通工具和戰爭武器在人類歷史上至少延續了三千年，其攜帶的隱孢子蟲具有多樣性分布特征。經人工長期馴化選育，家馬和家驢形成了較多具有地域特色的品種，其感染的隱孢子蟲是否經種系選育、交通運輸、貿易交往和戰爭等，形成宿主協同進化和地理隔離遺傳進化有待于研究。此外，現代馬業如旅游和馬術俱樂部的興起，驢肉、驢奶和驢皮等驢產業的復蘇，人類與馬和驢接觸密切，大大增加了隱孢子蟲人獸共患的傳播風險，應加強對馬屬動物隱孢子蟲病的監測。

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