新疆马源和驴源隐孢子虫区域性遗传进化研究

Cryptosporidium is an important zoonotic protozoan, causing severe diarrhea in foals. Many species or genotypes of Cryptosporidium on horse and donkeys were considered zoonotic and appeared to different host ranges and geographical segregation. Xinjiang Uyghur Autonomous Region plays a important role in geography on the abundant variety diversity of horses and donkeys. Our previous studies found that the genetic characteristics of Cryptosporidium from horse in Altay in Xinjiang was different from those of other areas. It was unclear whether geographical genetic characteristics of Cryptosporidium was formed by long-term breeding. To better understand the distribution of subtypes, seasonal dynamic rule and the potential zoonotic of Cryptosporidium form horses and donkeys, the present study will determine the prevalence and identify the species and/or genotypes of Cryptosporidium on different breeding of horses and donkeys in Xinjiang based on molecular detection. The sequence data are used in the development of the multilocus sequence typing (MLST) tool of Cryptosporidium horses genotype and donkey genotype. Based on the MLST data of C. parvum, Cryptosporidium horses genotype and donkey genotype, the genetic polymorphism, the linkage disequilibrium, as well as the genetic difference degree of Cryptosporidium on horses and donkeys will be calculated. The present project will focus on understanding the regional genetic evolution characterization of Cryptosporidium isolates from equine animals in Xijiang. The data should be uesful in the foundation of host-adaptation of Cryptosporidium and control strategies of cryptosporidiosis.

隐孢子虫是重要的人兽共患原虫之一，可导致马驹严重腹泻。马源和驴源隐孢子虫种类/基因型呈多样性和地理隔离特征，多数具有人兽共患性。新疆在丰富马和驴品种多样性方面发挥着重要的地理作用，申请人项目团队前期研究发现，新疆阿勒泰地区马源隐孢子虫的分子遗传特征与国内外其它地区报道的存在差异，其是否经长期品种选育形成地理隔离遗传进化尚不清楚。本项目拟以新疆不同地区不同品种马和驴为研究对象，采用PCR方法检测其隐孢子虫感染情况，鉴定致病种类/基因型，掌握基因亚型分布特征和季节动态流行规律，评估人兽共患传播风险；建立隐孢子虫马基因型和驴基因型的多位点序列分型( MLST)方法，结合已报道的微小隐孢子虫MLST方法，依据MLST数据计算遗传多态性、连锁不平衡及群体分化，重点研究新疆马源和驴源隐孢子虫区域性遗传进化特征。项目的开展和完成将为深入研究隐孢子虫宿主适应性机制和隐孢子虫病的防治提供基础资料。

隐孢子虫是常见的人兽共患原虫之一，可感染人和多种动物，部分种类/基因型/基因亚型具有宿主特异性和区域性遗传分布特征。本项目在开展流行病学调查研究的基础上，重点阐明新疆地区马和驴源隐孢子虫的区域性分布特征和遗传多样性。. 对新疆地区803马、680份驴和我国部分地区621份赛马粪便样本进行肠道寄生虫感染情况调查，采用PCR法检测其隐孢子虫感染情况，发现其隐孢子虫感染率均较低，分别为1.5%(12/803)，2.4%(16/680)和1.8%(11/621)，鉴定出人隐孢子虫、微小隐孢子虫、安氏隐孢子虫和隐孢子虫马基因型，在新疆地区发现牧马可感染人隐孢子虫IkA18G1和IkA19G1，为我国首次发现；发现牧马可感染微小隐孢子虫亚型IIdA14G1、IIdA15G1和IIdA20G1，显著不同于国外的报道，提示其在我国存在独特的流行分布特征。. 对某场马驹开展隐孢子虫感染与年龄动态的纵向调查，发现隐孢子虫的总感染率为11.3%(17/150)，以<2月龄马驹更易感隐孢子虫，以隐孢子虫马基因型呈优势感染；鉴定出微小隐孢子虫、火鸡隐孢子虫和隐孢子虫马基因型，不同隐孢子虫感染种类与马驹年龄无明显相关性，且可能存在隐孢子虫混合感染情况；研究结果进一步支持马属动物隐孢子虫感染存在遗传多样性。. 对新疆、山东、山西等地32株驴源人隐孢子虫阳性样品进行MLST分型，筛选出7个微卫星和小卫星基因位点对样本进行扩增，多位点序列分型结果显示，在gp60、chom3t和msc6-5基因位点有个别碱基差异，而在其他位点均未表现差异，提示不同地区驴源人隐孢子虫的群体遗传较为稳定，研究结果丰富了人隐孢子虫宿主适应性进化基础数据。. 结合课题组先前的调查研究和国内外报道，上述研究结果提示新疆地区多种动物源微小隐孢子虫存在与我国中东部地区显著的基因型分布差异，提示新疆地区动物源微小隐孢子虫可能存在多样遗传分化特征，下一步将针对新疆地区不同宿主源的微小隐孢子虫进行单细胞基因组测序，以阐明其多样遗传分化机制。