新发衣原体研究进展

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(南华大学病原生物学研究所，湖南 衡阳 421001)

衣原体是一种可引起人类和多种动物感染的人畜共患病原体，在世界范围普遍存在，但由于大多临床表现隐匿而未能引起足够重视。衣原体感染可对禽畜养殖业造成巨大经济损失，同时还可对动物产品和人类健康等公共卫生安全领域产生重要影响。近年，分子生物技术不断进步，随着取样技术的改进以及动物研究范围的扩大，衣原体新物种不断被发现。目前，衣原体科包含一个衣原体属，12个衣原体种即：鹦鹉热衣原体(Chlamydia psittaci，Cps)、鼠衣原体(Chlamydia muridarum，Cm)、猪衣原体(Chlamydia suis，Cs)、肺炎衣原体(Chlamydia pneumoniae，Cpn)、沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis，Ct)、猫衣原体(Chlamydia felis)、流产衣原体(Chlamydia abortus，CAB)、豚鼠衣原体(Chlamydia caviae)、兽类衣原体(Chlamydia pecorum)、鸟衣原体(Chlamydia avium)、家禽衣原体(Chlamydia gallinacea)[1]和朱鹭衣原体(Chlamydia ibidis)[2]。鸟衣原体、家禽衣原体和朱鹭衣原体是近10年内新发现的衣原体，不仅扩展了衣原体的种类和宿主范围，也展现出衣原体的生物多样性。由于3个新衣原体的出现，使禽衣原体病的流行病学变得更加复杂。长期来Cps被认为是禽衣原体病的主要病原体，但从家禽中检测出的3个衣原体完全改变了这种观点。现对近年来新发衣原体的生物学特征和流行病学的研究进展作一概述。

1 鸟衣原体

1.1形态特征鸟衣原体于2010年从德国北莱茵威斯特伐利亚州所饲养的一群鹦鹉中首次分离。与其他衣原体类似，鸟衣原体在宿主细胞内生长，具有独特的双相发育周期，其周期大约为60～72 h，长于其他衣原体典型菌株的周期。鸟衣原体主要有两种不同的形态结构，原体(Elementary body，EB)和网状体(Reticulate body，RB)，另外还有一种介于EB和RB之间的过渡形态，称为中间体(Intermediate body，IB)；鸟衣原体与Cps以及Ct的EB和RB在大小及形状上均相似。EB呈球形，直径约0.24～0.33 μm，中央有致密核心。RB比EB大，直径约0.45～1.1 μm，呈球形或卵圆形，电镜下无致密核心结构，呈纤细的网状，以二分裂方式繁殖。鸟衣原体包涵体内含大量的RB和EB，周围有明显的线粒体和高尔基体聚集。

1.2基因组特征鸟衣原体模式株10DC88T基因组全长1,041,169 bp，G+C含量为36.9 mol%，含有一个基因大小为7 099 bp的pDC88质粒，编码940个蛋白。基于16S和23S rRNA的序列分析表明，该病原体不是Cps，而将其新归类为鸟衣原体。鸟衣原体与Cps的16S和23S rRNA基因位点配对序列的比值分别是96.66%和98.05%。在衣原体中，鸟衣原体的G+C含量最低；但其ncRNAs的 G+C含量与其他衣原体接近[1]。鸟衣原体的基因组与Cpn、Cps、猫衣原体、豚鼠衣原体及CAB模式株相比小100 000 bp～190 000 bp，但与Ct和Cm的基因组大小相近。

1.3流行病学特征鸟衣原体可以用接种鸡胚卵黄囊法或者细胞法培养，其仅在鸟类中发现，最初分离于无症状或有呼吸系统症状和/或腹泻的鹦鹉及鸽子的泄殖腔拭子、粪便或内脏[1,3]。宿主吸入粪便粉尘或者雾化的粪便后可感染鸟衣原体，携带者大多数无临床症状，在同一群鸟甚至同一只鸟中，均可发现Cps的混合感染[4]。鸟衣原体感染某些宿主会产生严重病变，但对不同宿主的致病性可能存在差异，有报道表明某些鹦鹉和鸽子感染后病情严重[5]，如鸟衣原体11DC97株，可导致饲养的鸽子出现呼吸系统疾病和/或腹泻[1]。调查研究显示，鸟衣原体在德国城市鸽子中流行率为3%(4/128)[6]，在法国城市鸽子的流行率为8%(10/125)[7]。更有数据显示，鸟衣原体在德国种鸽中流行率为14.8%(4/27)[5]，在法国鸽中的阳性率为8%(10/125)[8]。然而由于研究数量有限，不能说明鸟衣原体主要在鹦鹉中广泛流行。鸟衣原体具有一定的致病性，但其是否可引起人类致病尚不清楚，有待进一步研究。

2 家禽衣原体

2.1形态特征2008年，法国一家家禽屠宰场的工人出现非典型肺炎病例，在饲养员中进行流行病学调查后，分离出了家禽衣原体。家禽衣原体具有衣原体属的典型特征，电镜下主要有EB和RB两种类型颗粒，另外还有一种中间体IB。家禽衣原体的集团形态是包涵体，存在于宿主细胞的胞质空泡内，其形态、大小以及分布类似于Cps包涵体。与鸟衣原体一样，家禽衣原体包涵体周围有明显的线粒体和高尔基体聚集。

2.2基因组特征目前已完成2株家禽衣原体基因组的测序，分别是08-1274/3T和JX-1株。家禽衣原体模式株08-1274/3T基因组全长为1,045,134 bp，G+C含量为37.9 mol%，可编码898个蛋白。现今已知08-1274/3T株中存在染色体外隐蔽质粒p1274，全长7096 bp，含有7个蛋白的编码基因[1]。家禽衣原体JX-1株基因组全长为1,059,522 bp，G+C含量为37.93 mol%，预测可编码957个蛋白，分离株的主要外膜蛋白(ompA)基因全长序列与08-1274/3T株相应序列的相似度为85.7%，同时它们的质粒序列几乎一致(约99.9%)[9-10]。家禽衣原体的G+C含量低于其他衣原体，但略高于鸟衣原体，其ncRNAs的G+C含量同样低于其他衣原体。家禽衣原体基因组大小和鸟衣原体基因组大小相当，与其他衣原体的比较也类似于鸟衣原体。基于16S和23S rRNA的序列分析表明，该病原体不是Cps，将其重新划分为一个新种，并命名为家禽衣原体。家禽衣原体与Cps的16S和23S rRNA基因位点配对序列的比值分别是96.39%和98.12%。

2.3流行病学特征目前，研究表明家禽衣原体的宿主仅限于家禽，如肉鸡、珍珠鸡、火鸡以及其他家禽。家禽衣原体同样可以从宿主泄殖腔、粪便或者内脏中分离得到。粪口途径是其在鸡群中水平传播的主要方式，它还可能通过蛋壳渗透等方式在亲代和子代之间发生垂直传播。用鸡胚卵黄囊法或者细胞法可培养家禽衣原体。家禽衣原体第一次被检测到是在法国家禽中，并被怀疑有公共卫生的潜在风险[11]，随后在4个欧洲国家、阿根廷、中国、澳大利亚和北美洲农场被检测到[1, 12-16]。有报道显示2005年德国家禽中出现严重的呼吸道症状，同时有24名工人表现出流感症状，经研究证实病原体为Cps和一种未知的衣原体，但这种未知的衣原体感染的家禽并没有出现临床症状[17]。2008年，法国的禽养殖场也出现过类似状况，有3名工人表现出非典型肺炎临床症状[11]。2013年在法国饲养多种禽类的禽饲养场中出现多次工人感染鹦鹉热的病例，家禽衣原体和鸟衣原体多次被检出与Cps同时存在于同一群家禽甚至同一只家禽[5, 18]。在中国家禽养殖场的研究调查中，家禽衣原体对鸡胚具有一定的致病性，并显著降低肉鸡增重率高达11.4%[19]。在法国129个屠宰场为期1年的调查中，家禽衣原体在衣原体阳性标本中的检出率高达80%(321/401)[20]。针对中国11省的一项研究调查表明衣原体阳性的奶牛全血样本中家禽衣原体的检出率为20.8%；对扬州奶牛场的进一步研究中，64.8%(70/108)的奶牛呈衣原体阳性反应，其中家禽衣原体在阴道拭子中感染率高达88.9%(24/27)，全血样本中高达62.5%(5/8)，牛奶中占66.7%(4/6)[21]。针对中国24省大范围的研究(包括2300个家禽)，证实家禽衣原体是主要的衣原体流行种，分布于18个省份，其中主要的感染宿主是鸡，在衣原体阳性的鸡中家禽衣原体的检出率为81.2%(359/442)[10]。近期有国内研究显示，江苏省仪征市某蛋鸡场中母鸡家禽衣原体的感染率高达33%，而在邵伯镇某鸡场中母鸡感染率高达75%[22]。既往研究表明Cps是家禽和野生鸟类的唯一致病原，而最近的研究表明家禽衣原体的流行率甚至高于Cps[12, 16]。就现状而言，家禽衣原体可能是一种感染人类和其他动物的禽类病原体，但其致病性、宿主、传播途径仍亟需研究。

3 朱鹭衣原体

3.1形态特征朱鹭衣原体是2009年和2010年在法国西部埃及圣鹮(野生朱鹭)中分离出来的一种新衣原体种[2]。与其他的衣原体一样，朱鹭衣原体也能够在细胞培养基和鸡胚卵黄囊中生长。电镜观察朱鹭衣原体具有衣原体科典型的EB、RB以及一种介于EB和RB的过渡形态，例如：包涵体内含有直径小于1 μm且致密的EB，还含有稍大和疏松的RB。但其区别特征是EB中出现了凝聚核的类叶结构，且10-1398/6分离株EB的直径比鹦鹉热衣原体的EB大。

3.2基因组特征目前完成了朱鹭衣原体模式株10-1398/6的全基因组测序，其全长1,146,174 bp，G+C含量为38.5 mol%，可编码949个蛋白。模式株10-1398/6和Cps或CAB之间的16S rRNA基因序列的相似度低于Cps和CAB，与99.6%的相似度进行比较，前两者分别为97.4%和97.2%。线性基因组分析表明10-1398/6菌株基因组与Cps基因组相似，但存在几个基因重排区域。BSR分析结果显示10-1398/6菌株的20%的基因组是该菌株独有的，不与其它Cps分离株共有。10-1398/6菌株的染色体基因簇中能找到许多独特基因组，如10-1398/6菌株第231/1057个基因组。此外，10-1398/6分离株ompA基因序列与其他衣原体菌株相应序列的同源性较低，但与Cps和猫衣原体序列同源性最高，约76%。

3.3流行病学特征朱鹭是法国西部和南部自动物园逃出的野生物种，它们经常出入鸭养殖场、湿地、垃圾填埋场和反刍动物粪便堆积场，因其强侵袭力受到了人们的关注。朱鹭是该衣原体当前所知的唯一宿主，所以该衣原体命名为朱鹭衣原体。该菌种能从朱鹭泄殖腔拭子以及粪便中分离[2]。目前，没有研究数据表明该菌存在潜在的致病性，并且它的毒力特征、地理来源、对家禽和鸟类等野生动物或其他动物的传染性和致病性、以及能否引起人类致病是完全未知的，仍有待进一步研究。

4 结 语

基于现阶段的研究，这3种新发衣原体可能成为人兽共患病的潜在病原体。因此，今后对新衣原体能否引起人类致病的研究应该重点放在接触驯养家禽和野生鸟类以及与其有密切接触的职业人群。如今，可诊断或鉴别鸟类和人类中鸟类衣原体的抗体还未出现，现有的ELISA试验只能检测特异性的Cps抗体，诊断方法有需进一步完善。新衣原体人畜共患性的评估将会成为促进血清学实验等一线研究的基石。此外，Cps不再是鸟疫唯一的病原体，鸟疫的病因学和流行病学需要完善补充，为重新评价鸟疫的复杂病因提供有效依据。兽医、医生、诊断专家和研究人员结合新的发展情况对鸟衣原体、家禽衣原体和朱鹭衣原体的致病性进行有效性和时效性评估，为控制禽类衣原体病的蔓延发挥至关重要的作用，这将是一个具有挑战性的新课题。

参考文献：

[1] SACHSE K, LAROUCAU K, RIEGE K, et al. Evidence for the existence of two new members of the family Chlamydiaceae and proposal of Chlamydia avium sp. nov. and Chlamydia gallinacea sp. nov[J]. Syst Appl Microbiol, 2014,37(2):79-88.

[2] VORIMORE F, HSIA RC, HUOT-CREASY H, et al. Isolation of a New Chlamydia species from the Feral Sacred Ibis (Threskiornis aethiopicus): Chlamydia ibidis[J]. PLoS One, 2013,8(9):e74823.

[3] BOREL N, POLKINGHOME A, POSPISCHIL A. A Review on Chlamydial Diseases in Animals: Still a Challenge for Pathologists?[J]. Vet Pathol, 2018:300985817751218.

[4] SACHSE K, LAROUCAU K. Two more species of Chlamydia-does it make a difference?[J]. Pathog Dis, 2015,73(1):1-3.

[5] KRAUTWALD-JUNGHANNS ME, STOLZE J, SCHMIDT V, et al. [Efficacy of doxycycline for treatment of chlamydiosis in flocks of racing and fancy pigeons][J]. Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere, 2013,41(6):392-8.

[6] SACHSE K, KUEHLEWIND S, RUETTGER A, et al. More than classical Chlamydia psittaci in urban pigeons[J]. Vet Microbiol, 2012,157(3-4):476-80.

[7] GASPARINI J, ERIN N, BERTIN C, et al. Impact of urban environment and host phenotype on the epidemiology of Chlamydiaceae in feral pigeons (Columba livia)[J]. Environ Microbiol, 2011,13(12):3186-93.

[8] PANTCHEV A, STING R, BAUERFEIND R, et al. New real-time PCR tests for species-specific detection of Chlamydophila psittaci and Chlamydophila abortus from tissue samples[J]. Vet J, 2009,181(2):145-50.

[9] GUO W, JELOCNIK M, LI J, et al. From genomes to genotypes: molecular epidemiological analysis of Chlamydia gallinacea reveals a high level of genetic diversity for this newly emerging chlamydial pathogen[J]. BMC Genomics, 2017,18(1):949.

[10] 郭伟娜. 中国禽类衣原体多样性及Chlamydia gallinacea基因组学研究[D]. 江苏:扬州大学, 2016:90-114.

[11] LAROUCAU K, VORIMORE F, AAZIZ R, et al. Isolation of a new chlamydial agent from infected domestic poultry coincided with cases of atypical pneumonia among slaughterhouse workers in France[J]. Infect Genet Evol, 2009,9(6):1240-7.

[12] ZOCEVIC A, VORIMORE F, MARHOLD C, et al. Molecular characterization of atypical Chlamydia and evidence of their dissemination in different European and Asian chicken flocks by specific real-time PCR[J]. Environ Microbiol, 2012,14(8):2212-22.

[13] ROBERTSON T, BIBBY S, O’ROURKE D, et al. Identification of Chlamydial species in crocodiles and chickens by PCR-HRM curve analysis[J]. Vet Microbiol, 2010,145(3-4):373-9.

[14] ZOCEVIC A, VORIMORE F, VICARI N, et al. A real-time PCR assay for the detection of atypical strains of Chlamydiaceae from pigeons[J]. PLoS One, 2013,8(3):e58741.

[15] FRUTOS MC, MONETTI MS, VAULET LG, et al. Genetic diversity of Chlamydia among captive birds from central Argentina[J]. Avian Pathol, 2015,44(1):50-6.

[16] LI L, LUTHER M, MACKLIN K, et al. Chlamydia gallinacea: a widespread emerging Chlamydia agent with zoonotic potential in backyard poultry[J]. Epidemiol Infect, 2017,145(13):2701-3.

[17] GAEDE W, RECKLING KF, DRESENKAMP B, et al. Chlamydophila psittaci infections in humans during an outbreak of psittacosis from poultry in Germany[J]. Zoonoses Public Health, 2008,55(4):184-8.

[18] LAROUCAU K, AAZIZ R, MEURICE L, et al. Outbreak of psittacosis in a group of women exposed to Chlamydia psittaci-infected chickens[J]. Euro Surveill, 2015,20(24): 21155.

[19] GUO W, LI J, KALTENBOECK B, et al. Chlamydia gallinacea, not C. psittaci, is the endemic chlamydial species in chicken (Gallus gallus)[J]. Sci Rep, 2016,6:19638.

[20] HULIN V, OGER S, VORIMORE F, et al. Host preference and zoonotic potential of Chlamydia psittaci and C. gallinacea in poultry[J]. Pathog Dis, 2015,73(1):1-11.

[21] LI J, GUO W, KALTENBOECK B, et al. Chlamydia pecorum is the endemic intestinal species in cattle while C. gallinacea, C. psittaci and C. pneumoniae associate with sporadic systemic infection[J]. Vet Microbiol, 2016,193:93-9.

[22] 有金凤. 新发现家禽病原体Chlamydia gallinacea传播方式的研究[D]. 江苏:扬州大学, 2017:42.