《One Health》:Prevalence and distribution of
Echinococcus species in domestic dogs and wild canids in Pennsylvania: KeyScreen? GI Parasite PCR testing of fecal samples
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本研究針對北美東部新發人獸共患棘球絳蟲病的公共衛生風險,利用KeyScreen? GI Parasite PCR技術對賓夕法尼亞州27,293份家犬與野生犬科動物糞便樣本進行篩查。結果在野生犬科動物中檢出多房棘球絳蟲(E. multilocularis)與加拿大棘球絳蟲(E. canadensis G8),首次在灰狐中檢出歐洲單倍型E5,證實該寄生蟲在賓夕法尼亞州北部的空間擴散。研究凸顯分子檢測技術對區分形態相似絳蟲卵的關鍵價值,為新興人獸共患病監測提供高效工具。
在北美大陸的生態系統中,一些肉眼難以察覺的寄生蟲正悄然改變分布版圖,其中多房棘球絳蟲(Echinococcus multilocularis)和細粒棘球絳蟲復合體(E. granulosus sensu lato, s.l.)尤為引人關注。這兩種人獸共患絳蟲以犬科動物作為終末宿主,其蟲卵隨糞便排出后,可感染中間宿主(如嚙齒類或鹿科動物)乃至人類,引發嚴重的寄生蟲病。近年來,北美東部州省相繼報告了原本分布于中西部和北部的棘球絳蟲感染病例,這種地理擴散趨勢為公共衛生和獸醫健康帶來了新的挑戰。
傳統寄生蟲診斷面臨重大瓶頸:棘球絳蟲卵與常見的帶絳蟲(Taenia spp.)在顯微鏡下形態高度相似,極易誤判。而在寄生蟲非流行區,獸醫和公共衛生人員缺乏診斷經驗,進一步增加了漏診風險。更棘手的是,歐洲單倍型E5和E3/E4等多房棘球絳蟲新株系在北美東部的出現,與更嚴重的犬類和人類肺泡型包蟲病相關,但這類株系的傳播動態和宿主范圍尚不明確。
為應對這些挑戰,研究團隊在賓夕法尼亞州開展了大規模流行病學調查。研究人員采用KeyScreen? GI Parasite PCR這一新型分子診斷技術,對2013年6月至2024年4月期間收集的27,293份糞便樣本進行檢測,包括家養寵物犬(26,979份)、狩獵犬(52份)和野生犬科動物(262份,包括郊狼、紅狐和灰狐)。該技術不僅能同步檢測20種胃腸道寄生蟲,還可精準區分多房棘球絳蟲、細粒棘球絳蟲復合體與帶絳蟲,解決了形態學鑒定的難題。
通過實時熒光定量PCR與熔解曲線分析(qPCR-MCA)技術,研究團隊對陽性樣本進行了復核和基因分型。針對多房棘球絳蟲陽性樣本,進一步通過NADH脫氫酶亞基2(NAD2)基因測序進行單倍型鑒定。野生犬科動物樣本主要來自獵人收獲個體和診斷實驗室尸檢材料,確保了樣本的空間代表性和物種多樣性。
研究結果揭示了棘球絳蟲在賓夕法尼亞州的新分布態勢。在四個縣的野生犬科動物中檢測到多房棘球絳蟲感染:伊利縣和克利爾菲爾德縣的灰狐(感染率3.7%),以及拉克瓦納縣和薩斯奎哈納縣的郊狼(感染率1.4%)。值得注意的是,這是該州首次在灰狐中檢出多房棘球絳蟲,擴展了已知的宿主范圍。懷俄明縣的一只郊狼則檢測出加拿大棘球絳蟲(E. canadensis G8),感染率為0.57%。
基因分析顯示,灰狐和郊狼中的多房棘球絳蟲均為歐洲單倍型E5,與之前在弗吉尼亞州和安大略省犬類中發現的致病毒株一致。這一發現證實了歐洲株系在北美東部的持續傳播。相比之下,所有家養寵物犬和狩獵犬樣本均為陰性,可能與采樣區域集中在城市周邊、寵物定期驅蟲等因素有關。
研究還記錄了帶絳蟲的流行情況:灰狐(16.7%)、紅狐(23.5%)和郊狼(24.7%)的帶絳蟲感染率顯著高于家養犬(0.025%)。值得注意的是,所有檢出棘球絳蟲的縣也同時存在帶絳蟲感染,凸顯了分子鑒別診斷在混合感染地區的必要性。
研究結論強調,多房棘球絳蟲和加拿大棘球絳蟲(G8)在賓夕法尼亞州野生犬科動物中的出現,標志著這些人獸共患寄生蟲在北美東部的進一步擴散。KeyScreen? GI Parasite PCR技術為野生動物監測和臨床診斷提供了快速、準確的工具,尤其適用于形態相似寄生蟲的鑒別。未來監測應重點關注北部縣區的家犬和狩獵犬群體,并加強對中間宿主(如白尾鹿、麋鹿和嚙齒類)的主動監測,以全面評估傳播風險和制定有效的防控策略。