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隐孢子虫(Cryptosporidium)是一种呈全世界分布,危害严重的人畜共患寄生性原虫,可感染人类和其他多种脊椎动物。隐孢子虫卵囊可通过直接接触感染的人或动物或者通过受污染的水和食物传播,造成以腹泻为主要特征的隐孢子虫病,给人类健康带来了巨大威胁。其中火鸡隐孢子虫(Cryptosporidium meleagridis)是造成人类隐孢子虫病的主要虫种之一,也是感染鸟类的主要虫种,其在鸟类和人之间横向传播的报道已见于瑞士和秘鲁。此外,本课题组近期在湖北省武汉市医院的腹泻儿童样本中,也检测到了C.meleagridis病原的存在。因此我们开展了湖北省鸟类隐孢子虫的分子流行病学调查,来探究腹泻儿童感染C.meleagridis的来源,以及鸟类传播该人畜共患疾病的风险。本研究根据样品来源主要分为以下两个部分:1.2017年7月到11月,从湖北省六个不同地理区域(黄冈、随州、武汉、仙桃、襄阳和宜昌)的14个大中型养鸡场中采集471份新鲜粪便样本。基于SSU基因,GP60基因位点采用巢式PCR方法对所有样品进行扩增,阳性结果经测序和遗传进化分析。结果显示,隐孢子虫总流行率为10.2%(48/471),并鉴定出Cryptosporidium baileyi(33/471;7.0%)和C.meleagridis(15/471;3.2%)两个虫种。不同年龄组的蛋鸡均有隐孢子虫感染,其中C.meleagridis在月龄较小(<4月龄)的动物样品中呈现出更高的阳性检出率,而C.baileyi则没有表现出年龄相关的显著性差异。通过对获得的GP60扩增子序列数据进行C.meleagridis亚型分析,鉴定到来源于两个亚型家族(IIIb和IIIe)的6个新亚型,分别为IIIbA22G1R1c,IIIbA23G1R1d,IIIbA26G1R1b,IIIeA17G2R1,IIIeA19G2R1和IIIeA26G2R1。值得注意的是,其中IIIbA22G1R1c和IIIbA26G1R1b两个亚型之前在武汉腹泻儿童中检测出来,且在本次研究的规模化养殖动物中也鉴定出具有高度同源性(92.7-100%)的亚型序列。这表明,这两个亚型具有在鸡和人之间横向传播的能力,这提高了人们对鸟类作为人畜共患隐孢子虫病可能宿主的重要性的认识。2.上一个调查证实了湖北地区可能存在C.meleagridis在人-鸟之间的传播,我们进一步对武汉市宠物鸟的隐孢子虫感染情况进行了分子流行病学调查。从2018年8月至12月,在武汉市的11个宠物鸟市场共采集322份来源于6个目、44个种的鸟类粪便样品。基于SSU基因,GP60基因位点采用巢式PCR方法对采集的所有样品进行扩增,阳性结果经测序和遗传进化分析。结果显示,隐孢子虫的总流行率为20.2%(65/322),包括C.baileyi(n=29),C.galli(n=3),C.meleagridis(n=7),C.muris(n=1),avian genotype III(n=12)和avian genotype V(n=13)。15种雀鸟样本测试呈阳性,有趣的是,C.galli的感染只发生在雀形目的鸟类,avian genotype III/V主要感染鹦形目的鸟类。此外,鸽子首次被检测到C.muris的感染,鸵鸟被首次检测到avian genotype V的感染。Cryptosporidium meleagridis亚型分型的系统发育分析表明,只鉴定到一个亚型(IIIeA17G2R1)的存在,这个亚型与许多来源于鸟类的序列聚类,而与来源于人类的序列包括武汉腹泻儿童的C.meleagridis亚型序列距离较远。综上所述,本课题是湖北省首次鸡和宠物鸟隐孢子虫分子流行病学和遗传进化分析的研究,提供了该地区鸟类隐孢子虫感染的可靠数据。研究表明,鸟类是人类感染人畜共患隐孢子虫病的潜在宿主,这强调了对中国其他地方的人类和鸟类中隐孢子虫,特别是C.meleagridis进行大规模分子流行病学研究的必要性。而在中国经济增长最快的地区之一(湖北),还需要进一步在一系列动物(如反刍动物、食肉动物和鱼类)中研究隐孢子虫虫种、基因型和基因亚型的流行情况。