鼠疫研究进展

有关鼠疫的研究进展

鼠疫是一种极其烈性的人畜共患传染病，其自然疫源地广泛分布于世界各地。近20年来鼠疫的动物与人间疫情有所加重，世界卫生组织已将其列为重新抬头的传染病。全球已报道160多种哺乳动物在自然界感染鼠疫, 主要是啮齿目和兔形目的动物, 还包括食肉、有蹄类和食虫动物及鸟类等染疫。中国发现染疫的宿主动物有80多种, 自然染疫的节肢动物有62种,鼠疫菌可在土壤中生存数周, 可在蚤类体内和动物尸体的骨髓内存活很久, 还可在植物的根系上存活, 高寒草甸草原地区尤其适合鼠疫菌在自然界的长期保存。

中国核心鼠疫自然疫源地表现为生物多样性特征, 在鼠疫菌DNA 指纹方面表现为随地理分布的遗传生物多样性, 推断世界鼠疫最早起源于中亚及中国。上世纪60- 70年代开展的全民性爱国卫生及灭鼠拔源运动, 曾一段时间使我国大部分疫源地处于散发及隐伏状态。但从上世纪80年代末期,随着我国体制改革-农村连产承包责任制的推行, 正好也为鼠类提供了有利条件, 再加上农田及其居民区灭鼠方式的滞后等, 导致家鼠鼠疫流行强度成明显的上升态势, 从原来的散发状态, 进入90年代流行期, 到2000-2002年间的高峰期和现阶段流行末期及散发状态。现在从三个方面来介绍我国鼠疫的研究进展：1.鼠疫菌生物膜的形成与基因突变

鼠疫菌的进化, 可能经粪口途径, 借助野生动物肠系膜淋巴结,

由小肠结肠炎耶尔森氏菌、假结核菌进化为鼠疫菌。当然进化过程中也从别的病毒和细菌获取了大量基因。其中一些基因是让鼠疫菌能在哺乳动物体内存活, 另一些基因则能使其寄生在媒介蚤体内, 而不被各种蛋白消化酶所杀死, 包括进一步在蚤的前胃中形成菌栓。

研究发现鼠疫菌有如下特点: 在自然状态下感染了鼠疫菌的蚤类, 其胃内含有大量的鼠疫噬菌体。在蚤类叮咬哺乳动物之前, 蚤体内存活的鼠疫菌不能形成荚膜, 但可形成生物膜及菌栓。进入宿主体内的鼠疫菌会被吞噬细胞所吞噬, 单核细胞内的鼠疫菌会被直接杀死, 只有少部分进入巨噬细胞内的鼠疫菌可存活和繁殖。属兼性细胞内繁殖细菌, 能直接诱导吞噬细胞凋亡。侵入宿主体内的鼠疫菌会再次形成荚膜。在体内繁殖的子代鼠疫菌具有完全抵御PMN细胞吞噬及杀灭的本能。大量繁殖主要集中在肝、脾靶器官, 以细胞外繁殖为主。

2.鼠疫菌的免疫和致病性

在鼠疫菌的生命周期中, 其致病性基因的表达完全受环境和温度调节。受体是模式识别受体的一种, 可以通过识别微生物表面的一些物质而产生炎性细胞因子、共刺激分子以及黏附分子等使细胞活化。鼠疫菌主要是识别作用的失活, 排斥炎性反应。

3.鼠疫自然疫源地所表现的生物多样性

生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合构成稳定的生态综合体。鼠疫自然疫源地所表现的生物多样性主要体现在小兽动物、生态系统和鼠疫菌株基因分型的遗传多样性。小型兽类生物多样性决定其体外寄生蚤类生物多样性。特

别是在我国核心鼠疫自然疫源地:新疆的天山、青藏高原的三江源和云南省横断山区。云南省横断山区小型兽类由5目11科58属187种(亚种)组成, 蚤类由9科45属153种(亚种)组成,丰富度沿纬度梯度带分布的主要特点。滇西北横断山地区地势起伏、高差悬殊, 自然条件的垂直变化和水平分异明显。根据云南横断山区具代表性蚤类及其宿主动物的垂直分布调查结果和引用以往的部分调查资料, 对所获数据进行统计学处理, 应用不同山系林区各垂直带蚤类物种多样性的平均值作为指标, 就云南横断山区蚤类物种多样性的地理分布趋势和规律, 与宿主动物和重要环境因素的关系等问题进行了分析和探讨。横断山区小型兽类沿各纬度和海拔梯度的组成和分布情况不同, 但总体呈现出以中海拔和中纬度梯度带物种丰富度都相对较高的空间分布特征。这里蚤类科、属、种、特有种都具有较高多样性, 由此推断, 这里可能是我国横断山区多物种保存、分布和分化的核心区。三江源地区存在有2种类型的鼠疫自然疫源地: 喜马拉雅旱獭和青海田鼠鼠疫疫源地。三江源地区区域物种种类繁多,生态环境变化复杂, 具有高原独特的生物多样性特征。也是我国海拔最高的天然湿地, 平均海拔4000多米。三江生态系统最敏感的地区, 它是长江、黄河、澜沧江三条大河的发源地。三江源地区具有独特而典型的高寒生态系统, 为中亚高原高寒环境和世界高寒草原的典型代表。植被类型有针叶林、及水生植被、垫状植被和稀疏植被等, 可分为14个群系纲、50个群系。野生动物有兽类85种, 鸟类237种(含亚种为263种) , 两栖爬行类48种。青海省三江源地区共发现蚤类104种(含亚种)，以角叶

蚤科、细蚤科、栉眼蚤科种类居多。新疆鼠疫自然疫源地在我国鼠疫自然疫源地的形成及演替方面扮演着关键性的作用。可将新疆山地鼠疫自然疫源地鼠疫菌株分为14个基因型:7 个主要基因组型和7 个次要基因组型。其中西天山北坡灰旱獭-长尾黄鼠鼠疫疫源地存在3个主要基因组型和5个次要基因组型。中昆仑山喜马拉雅旱獭鼠疫疫源地分为中昆仑和东昆仑鼠疫自然疫源地, 昆仑山存在2 个鼠疫基因组型, 以11型为主, 占群体的90%;东昆仑山存在3个鼠疫基因组型, 以05型为主, 占66.7%,02型和11型分别占16.7%。鼠疫杆菌与其特定区域的小兽动物、媒介生物、土壤及其微生物和生态系统所具有的不同时空活动特点和生物学特性, 以及共同组成的复杂营养食物链网络和在各自能流、物流、基因传递及其协同进化的角色等, 都将是鼠疫自然疫源地空间结构研究的所属范畴。同时该地土壤动物群落结构和多样性所反映的生境多样性等, 也值得进一步探讨。

在鼠疫自然疫源地是否存在致病性的假结核、小肠结肠炎耶尔森氏菌的分布, 是近年来学术探讨的焦点。日本学者认为第三次世界鼠疫大流行波及到日本但未造成流行, 很可能与致病性的假结核和小肠结肠炎耶尔森氏菌在日本广泛分布有关。因为调查发现这两种致病性的耶尔森氏菌假结核和小肠结肠炎在日本广泛分布。在欧洲, 第二次世界鼠疫大流行曾造成当时1/4的人口灭绝。但第三次世界鼠疫大流行也未引起欧洲的鼠疫流行。其实动物鼠疫的发生与当地鼠类丰富度、高度差、海拔、相对湿度、年均气温、年降雨量、蚤类丰富度和鼠疫菌基因分型多样性都有着密切的关系。