圈養華南虎鉤端螺旋體感染情況調查

朱向蕾 虞堅頤 周立晨

（上海動物園，上海200335）

鉤端螺旋體病(Leptospirosis)為致病性鉤端螺旋體引起的人畜共患傳染病，在世界范圍內分布(Levett, 2001)，可感染鼠科、猴科和犬科等多種動物(Desvarset al., 2012)。人或動物通過接觸帶菌動物的糞便、尿液污染的水和土壤而感染(婁銀瑩等，2019)，可造成黃疸、急性腎功能衰竭、出血性素質和嚴重肺部疾病等，因血清型或地域不同，呈現不同的臨床表現(McBrideet al.,2005;Goldsteinet al.,2006)。

華南虎(Panthera tigris amoyensis)是國家一級重點保護野生動物，中國特有虎物種，僅249只圈養于各地動物園(2020 年華南虎譜系)，種群保護與繁育工作迫在眉睫。目前已有貓感染鉤端螺旋體的報道(Arbouret al.,2012;Murilloet al.,2020)，動物園作為流浪貓、嚙齒類動物的常見地，具備形成鉤端螺旋體傳播途徑的條件，圈養華南虎也暴露于傳播鏈的風險之下。除人類外，絕大多數研究集中于寵物犬貓，關于大型貓科動物如華南虎感染情況的研究較少，但鉤端螺旋體對華南虎造成的潛在威脅不容忽視，因此對于其感染情況的研究非常必要。

本文采集11家動物園華南虎血液119份，通過分子生物學及血清學手段，開展鉤端螺旋體的感染情況調查，旨在摸清動物園圈養華南虎中鉤端螺旋體的感染情況及潛在危險，為華南虎的疾病防控提供一定的基礎資料，以促進其種群的保育工作。

1 研究方法

1.1 樣本采集

2018 年9 月至2019 年4 月，采集來源于上海、杭州、南京、南昌等11家動物園的119只華南虎血液樣本，采集樣本數量占全國華南虎飼養種群的47.8%。將華南虎經化學麻醉后靜脈采集血液，分別裝入含EDTA和促凝劑的血液儲存管中，3 000 r/min離心10 min，分離血清，全血及血清均?80℃保存備用。

1.2 檢測方法

分別采用PCR (聚合酶鏈式反應) 和酶聯免疫吸附試驗(Eenzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 對119 份華南虎樣本進行病原學和血清學檢測。

1.2.1 PCR檢測

全血樣本按照鉤端螺旋體PCR檢測試劑盒(世紀元亨)要求進行DNA提取，PCR反應體系為20μL，其中PCR 反應液16μL，Taq DNA 聚合酶2μL，模板DNA 2 μL， 反 應 在PCR 儀(Jena Biometra TRIO) 上進行，參考以下程序：94℃，3 min；94℃，30 s，60℃，30 s，72℃，30 s，共35 個循環；72℃延伸7 min。1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR 產物，每個樣本上樣10 μL，凝膠成像系統(Tanon 1600)觀察記錄檢測結果。

1.2.2 ELISA檢測

檢測前將鉤端螺旋體通用型檢測試劑盒(荷蘭EVL)及待測樣本放置室溫平衡，陰性對照和陽性對照經蒸餾水溶解后，用稀釋液進行30 倍稀釋，樣本用稀釋液進行150倍稀釋。將稀釋好的樣本和陰陽性對照分別加100 μL 至反應板上，均設置兩個平行對照，輕輕震蕩，封板膜封板，37℃溫箱中孵育60 min；將濃縮洗滌液進行200 倍稀釋，每孔加入300μL進行洗滌，共洗5次；每孔加HRPO單克隆抗體100μL，封板，37℃孵育60 min；按照上述要求每孔洗滌5 次，等量混勻緩沖液A 和B，每孔加入A液和B液的混合液100μL，室溫放置10~15 min；每孔加入50μL 終止液，10 min 內在酶標儀(邁瑞)上應用450 nm進行讀數，記錄OD值。陽性對照平均值≥0.7，陰性對照平均值≤0.35，實驗成立。結果參照試劑盒說明書中的判定標準，用S/P 值(樣本與陽性對照的比值)表示，S/P=(樣本平均OD 值?陰性對照平均OD 值)/(陽性對照平均OD 值?陰性對照平均OD 值) ，樣本S/P 值≥0.33判為陽性，S/P值<0.33則為陰性。

1.3 數據分析

采用非參數統計檢驗(Chi-square Test) 對不同動物園以及不同性別、年齡華南虎鉤端螺旋體的ELISA 檢測數據進行分析，其中不同動物園的數據應用Kruskal-Wallis 檢驗，不同性別和年齡的抗體數據應用Mann-WhitneyU檢驗，對其在性別、年齡和不同動物園之間感染的差異進行比較。使用SPSS 23.0對抗體檢測數據進行分析，顯著性水平設定為0.05。

2 結果

2.1 PCR檢測結果

119 份華南虎血液樣本PCR 擴增，經瓊脂糖凝膠電泳，結果顯示均為陰性。

2.2 ELISA檢測結果

2.2.1 不同動物園華南虎血清樣本鉤端螺旋體抗體

11家動物園的119份華南虎血清樣本鉤端螺旋體抗體檢測結果顯示，陽性樣本50 份，陽性率為42.0%，其中蘇州動物園鉤端螺旋體抗體陽性率為72.7%，杭州野生動物園61.5%，廣州動物園陽性率較低為11.1%，不同動物園華南虎血清抗體差異顯著(Kruskal-Wallis,χ2=19.851,P=0.002)，鄭州及臨沂動物園采樣量較少，不參與分析。不同動物園鉤端螺旋體抗體陽性率及S/P值見表1。

表1 不同動物園華南虎血清樣本鉤端螺旋體抗體檢測結果Table 1 Seroprevalences of antibody to leptospirosis in South China Tiger from different zoos

2.2.2 不同年齡段和不同性別華南虎血清中鉤端螺旋體抗體

不同年齡段華南虎血清鉤端螺旋體抗體檢測結果，23份幼虎，陽性6份，陽性率為26.1%；96份成年虎，陽性44 份，陽性率為45.8%，成年及幼年華南虎對鉤端螺旋體的感染差異顯著(Mann-WhitneyU,χ2= 9.233,P= 0.006)。不同年齡華南虎鉤端螺旋體抗體陽性率及S/P值見表2。

不同性別的華南虎血清鉤端螺旋體抗體檢測結果，58 份雄性，陽性24 份，陽性率為41.4%；61 份雌性，陽性26 份，陽性率為42.6%，雌、雄個體感染程度差異不顯著(Mann-WhitneyU,χ2=0.006,P=0.941)。不同性別華南虎鉤端螺旋體抗體陽性率及S/P值見表2。

表2 不同年齡段和不同性別華南虎血清中鉤端螺旋體抗體檢測結果Table 2 Seroprevalences of antibody to leptospirosis in South China Tiger at different ages and genders

3 討論

鉤端螺旋體作為人畜共患傳染病，可感染家養犬貓、嚙齒類、流浪貓、圈養華南虎、人類等(Lapointeet al.,2013)，其中鼠類帶菌率可達5% ~7% (張振興和沈永林，2009)，排菌時間長達3 個月乃至終生，我國已發現多種動物能攜帶不同血清型的鉤端螺旋體，包括赤狐(Vulpes vulpes)、浣熊(Procyon lotor) 等，其宿主范圍廣泛(張振興和沈永林，2009)。華南虎作為我國特有珍稀物種，目前已野外滅絕。在遷地保護過程中，華南虎的活動、繁殖和食物等都受到影響，與野生狀態差異較大，更易受疾病困擾。在鉤端螺旋體病的多發地區及季節，應定期開展監測和調查，為華南虎種群的疾病防控工作提供科學依據。

本文對11家動物園的119份華南虎血液樣本開展鉤端螺旋體病原及血清抗體調查。結果未檢出鉤端螺旋體的病原核酸，這可能與華南虎的個體差異有關，有可能在一定時期內華南虎感染鉤端螺旋體，并很快自愈，因此未檢測到病原，但這并不代表華南虎不是鉤端螺旋體的易感動物，環境污染或者免疫力低下以及與帶菌動物接觸等，仍存在感染和暴發的風險。血清學檢測發現陽性樣本50 份，抗體陽性率為42.02%，由于使用的試劑盒為通用型，未對血清型進行分型，其致病型、致病力等情況還有待進一步研究，但圈養華南虎種群中鉤端螺旋體感染普遍存在，還應引起充分重視。

不同地區動物園的華南虎感染鉤端螺旋體差異顯著(P<0.05)，與以往研究中貓感染鉤端螺旋體的情況相似(Mylonakiset al., 2005; Gamageet al.,2011)，可能是飼養條件以及飼養環境的差異。有報道稱鉤端螺旋體在溫、濕度較高的亞熱帶發病率較高(Gomardet al., 2019)，表明鉤端螺旋體可能更適應溫暖濕潤的環境。本研究中，成年和幼年華南虎均存在感染鉤端螺旋體的情況，且S/P差異顯著(P< 0.05)，成年華南虎抗體陽性率更高，S/P 值也更高，推測成年虎的活動范圍更大，進食量和食物種類更多，更容易接觸到被鉤端螺旋體污染的環境、水或食物，且成年個體暴露于傳播鏈的時間更長。不同性別華南虎感染鉤端螺旋體，S/P 值差異未達到顯著水平(P> 0.05)，說明華南虎雌、雄個體對鉤端螺旋體易感性無統計學差異。

鉤端螺旋體病的防控關鍵在于切斷傳染源。環境、食物、水源以及其他易感動物都可能成為傳染源，除了華南虎飼養管理中的日常清潔、病獸隔離和及時治療外，還應對種群以及周邊易感犬貓動物開展流行病學調查，及時掌握并切斷潛在傳播鏈與傳染源。此外，國內動物園針對犬科、貓科動物多進行犬二聯、貓三聯等疫苗的免疫預防，有條件的情況下可以增加鉤端螺旋體多價疫苗的免疫接種，以降低鉤端螺旋體在圈養野生動物中的感染傳播。

致謝：本研究在采樣過程中得到南昌動物園、杭州野生動物園、蘇州動物園、洛陽動物園、廣州動物園、重慶動物園、梅花山虎園、成都動物園、鄭州動物園和臨沂動物園等的大力支持，在此表示感謝！