现代科技综述知识文库：埃尔托型霍乱弧菌的流行株与非流行株

1、现代科技综述系列埃尔托型霍乱弧菌的流行株与非流行株科技是人类区别于动物的重要文明之一，是人类对自然规律研究和利用的学科。本文提供对科技基本概念“埃尔托型霍乱弧菌的流行株与非流行株”的解读，以供大家了解。埃尔托型霍乱弧菌的流行株与非流行株霍乱是由O1群霍乱弧菌(VC)引起的烈性传染病，中国将其列为甲类传染病，也是国际检疫传染病之一。O1群霍乱弧菌古典生物型(CVC)和埃尔托生物型(EVC)分别为古典霍乱(真性霍乱)和埃尔托霍乱(副霍乱)的病原菌。前者发源于印度，历史上有过6次世界大流行。后者发源于印度尼西亚，1961年开始向外扩散，形成新的第7次世界大流行(高守一，1986)。此后疫情不断扩大蔓

2、延，至今已波及五大洲140多个国家和地区，尤以亚洲、非洲、拉丁美洲发展中国家受害最为严重。EVC不同类型菌株早已存在。从戈茨利赫(KGotschlich，1905)在埃尔托检疫站最初发现埃尔托弧菌(简称ETV，现称EVC)这个溶血性VC开始，到印度从自然水中以及中东从麦加Zam Zam圣井水中检出ETV，都未因这种细菌引起霍乱问题。因此一直认为ETV不致病或仅引起轻度腹泻。然而19371958年印度尼西亚苏拉威西岛曾发生4次由ETV引起的副霍乱流行，病死率虽高，发病率低，地区局限，一般视为苏拉威西的地方病。其病原体ETV西里伯株斯与ETV埃及株和印度株是否相同存在怀疑，然而对这些冠以地区名称的

3、ETV不同菌株一直没有明确的区分方法。埃尔托霍乱于1961年首次传入中国并引起流行。但在流行后，人群中没有或很少有发病的情况下，不断从外界水中查出EVC。当时无法区分这些外环境水中菌株与流行期间病人菌株是否相同，给防病工作造成极大困难。中国医学科学院流行病学微生物学研究所于1966年选出中国分离的五株弧菌噬菌体，建立EVC噬菌体分型方案。对不同地区、不同时间、不同来源的EVC进行分型，发现一个重要规律，即来源不同的菌株，噬菌体型的组成显着不同。疫区省流行年的病人，带菌者菌株，约90%属于噬菌体1型，对五株噬菌体均表现敏感；而疫区省非流行年和非疫区的水中菌株，约90%属于噬菌体822型(按196

4、6年分型表)，对分型噬菌体表现不同程度的抗性。菌株的噬菌体型与本病流行之间存在密切关系，据此将EVC区分为“敏感株”与“抗性株”，这在流行病学意义上恰恰相当于“流行株”与“非流行株”两类菌株。EVC流行株与非流行株两类菌株论点的提出(高守一，1971)，在霍乱防病工作中具有重要的实用价值和理论意义。1978年将分型方案发展为噬菌体生物分型。噬菌体分型与生物分型相结合，区分两类菌株更为准确，并能分出更多型别。两类菌株的致病性研究表明：流行株与非流行株在毒力(刘延清等，1983)，定居能力(童道玉等，1984)，和产毒能力(祁国明等，1984)等均具有显着差异。以成兔肠段结扎试验为模型，证明两类菌

5、株的毒力强度分布不同。流行株：强毒和中等毒力的菌株占765%；非流行株：弱和无毒力菌株占937%，无强毒株。两类菌株粘附于小肠上皮细胞表面的能力差异显着，流行株粘附指数明显高于非流行株，两者在单位面积粘膜上粘附的活菌数平均相差100倍以上。扫描电镜观察，用流行株接种，在肠粘膜表面弧菌散在分布，在李氏隐窝附近密集分布，但用非流行株接种，在肠粘膜表面很难找到弧菌，在隐窝附近偶见极少弧菌。分子遗传学研究证实，两类菌株DNA的G+C含量未见有何差异(徐兆炜等，1984)。但用Hind 等6种核酸限制性内切酶对两类菌株的染色体DNA进行酶谱分析，发现流行株均呈相同或极为相似的染色体酶谱，而非流行株酶谱类

6、型繁多，但不具有与流行株一致的酶谱。证明两类菌株在基因组成上有显着不同(杨永民等，1986)。利用霍乱毒素(CT)基因探针进行DNADNA分子杂交证明，两类菌株存在有、无CT基因的根本区别。流行株除极少数菌株外，均具有编码CT的基因，而非流行株却不具有。同时发现，EVC流行株有两种类型的CT基因缺失株：CT结构基因缺失株和CT遗传单元缺失株。山东等地外环境水中存在的无毒流行株即是CT结构基因缺失株(杨永民等，1988)。噬菌体生物分型，染色体酶谱分析和CT基因检测3项技术在区分两类菌株上结果相符，证明按噬菌体生物型区分流行株与非流行株具有分子遗传学基础。CVC的噬菌体生物分型也属流行株，与EV

7、C流行株的染色体DNA酶谱也极为相似。全染色体DNA探针同源性杂交表明。CVC与EVC流行株近乎完全同源，而EVC非流行株则呈较低的同源性。从遗传学相似性出发，O1群霍乱乱弧菌古典型与埃尔托型流行株属于霍乱弧菌的流行株；埃尔托型非流行株与非O1群霍乱弧菌属于霍乱弧菌的非流行株(高守一，1988)。用多位点酶电泳法对中国1961年以来不同地区EVC和某些CVC菌株进行分型，结果分出45个酶电泳型(ET)。流行株与非流行株分属不同的ET。经克隆系分析，绝大多数EVC流行株为一个克隆系，CVC为一个克隆系。EVC非流行株有12个克隆系(段广才等，1989)。流行株与非流行株能否相互变异关系到两类菌株

8、的遗传稳定性。流行株经60Co和噬菌体处理，所获得的基本与非流行株相似的突变型，其CT基因转印杂交带型虽有改变，但仍保留流行株的染色体酶谱。在强烈理化和生物因子作用下，流行株的染色体酶谱仍保持稳定，在自然情况下，染色体酶谱差异显着的两类菌株发生互变的可能性极小。霍乱之所以被列为甲类传染病，不仅是其病死率可高达40%(及时治疗可降低病死率在1%以下)，而且是这种病菌具有引起流行、暴发、特别是大流行的能力。流行株即大流行株具有一定的噬菌体生物型，一定的染色体酶谱和CT基因探针杂交带型。如1961年第7次世界大流行开始时印尼菌株和传入中国的菌株均为噬菌体生物型1a，其后1b型成为优势株。1991年由

9、秘鲁开始的拉丁美洲大流行，则为1d型。这种1d流行株已在亚、非一些国家流行多年。EVC非流行株中绝大多数为非产毒株或非致病株，某些非流行株也可产生CT、类似CT或其他致泻因子，引起散发腹泻，但不引起霍乱流行。国外(日本、印度、苏联、英国)自60年代以来曾提出数种EVC噬菌体分型方案，但都没有区分两类菌株的作用。世界卫生组织(WHO，1980)鼓励研究用噬菌体分型方法区分O1群和非典型O1群霍乱弧菌(即产毒株与非产毒株)，但至今未见报道。区分流行株和非流行株的论点，不仅符合霍乱流行病学特征，而且具有生物学和遗传学基础。因此比产毒株与非产毒株、致病株与非致病株的区分，在流行病学上更具有实际意义，在理论上的概念