屠宰绵羊中的弓形虫(Toxoplasma gondii):一项关于寄生虫感染率、分离鉴定、基因分型、毒力以及对印度屠宰工潜在健康风险的研究

时间:2026年2月13日
来源:Microbial Pathogenesis

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弓形虫在印度屠宰羊和工人中的血清学调查及分子分型显示,羊群33%携带抗体,工人30.8%阳性,分离出两株非致病性基因型II的活体弓形虫,工人感染与年龄、工龄、防护缺失及认知不足相关。

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维娜·米什拉(Veena Mishra)| 帕拉比·米特拉(Pallabi Mitra)| 希尔普什里·辛德(Shilpshri Shinde)| 桑迪普·乔杜里(Sandeep Chaudhari)| 阿比吉特·S·德什穆克(Abhijit S. Deshmukh)
分子寄生虫学实验室,BRIC-国家动物生物技术研究所,海得拉巴 500032,印度

摘要

弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种通过食物传播的寄生虫,对全球公共卫生构成重大威胁,绵羊是其传播的关键中间宿主。由于印度的相关信息有限,本研究旨在评估屠宰绵羊中弓形虫的感染率,从肉中分离寄生虫,对其进行分子和表型特征分析,并评估屠宰场工人感染的风险。共检测了485只绵羊(血清和脑样本)和107名屠宰工人(血清和PBMC),使用多种血清学检测方法(ELISA、MAT和IFAT)以及小鼠生物测定法检测活寄生虫。在绵羊中,160只(33%)呈血清阳性,抗体滴度范围为100至3200;32只(21.2%)的IgG亲和力较低,10只对B1基因PCR检测呈阳性。在屠宰工人中,33人(30.8%)的抗体检测呈阳性,滴度范围为100至3200,8人(26.6%)的IgG亲和力较低;然而,没有一人检测出寄生虫DNA阳性。以IFAT作为参考检测方法,不同血清学检测方法之间的结果一致性良好(kappa值约为0.8)。通过小鼠生物测定法,我们从160份血清阳性的绵羊脑样本中分离出2株活的弓形虫(TgOv1和TgOv2);但在33份人类样本中未检测到活寄生虫。基于10个标记物(SAG1、5'-SAG2、3'-SAG2、alt.SAG2、SAG3、BTUB、GRA6、c22-8、c29-2、L358、PK1和CS3)的PCR-RFLP基因分型,这两种分离株均被鉴定为II型克隆株。小鼠毒力实验表明这两种分离株均无毒性。此外,研究发现年龄较大、工作经验较长、缺乏防护装备以及对食源性疾病的认识不足是导致屠宰工人弓形虫血清阳性的重要因素。总体而言,本研究表明弓形虫感染率较高,遗传多样性较低,对工人和消费者构成潜在健康风险。

引言

弓形虫病是一种全球常见的食源性人畜共患病,由原生动物弓形虫引起,可导致人类和动物流产及新生儿死亡。猫是最终宿主,通过粪便排出未孢子化的卵囊,可能污染环境[1]。中间宿主(包括人类)可通过三种途径感染:(i) 先天传播;(ii) 摄入含有孢子化卵囊的水、蔬菜和受污染的土壤;(iii) 摄入含有弓形虫组织囊囊的生肉或未煮熟的肉[1]。联合国粮农组织和世界卫生组织将弓形虫病列为主要的食源性寄生虫病之一,将其列为全球最重要的食源性寄生虫感染之一[2][3]。据估计,全球约三分之一的人口长期感染弓形虫[4]。欧洲食品安全局认为弓形虫是一种潜在的生物危害,指出目前的肉类检测程序无法检测出该寄生虫[5]。 弓形虫在世界各地的绵羊中广泛存在,羊肉被认为是高风险食品,尤其是在中东、北非和欧洲等地区,这些地方经常食用生肉或未煮熟的羊肉。在许多国家,羔羊肉经常被食用时未煮熟,而寄生虫几乎存在于所有可食用的绵羊组织中,这对公共卫生影响显著[6]。全球绵羊中弓形虫感染的血清阳性率约为33.86%[7]。其中,大洋洲的血清阳性率最高(54.48%),其次是欧洲(41.01%)、非洲(38.48%)、北美洲(31.48%)和亚洲(30.27%)[7]。这一感染率主要与家庭养羊规模、年龄、性别和接触猫等因素有关[7]。在屠宰过程中处理生肉可能增加弓形虫感染的风险。多项研究评估了屠宰场工人和接触生肉的工人的感染率,全球屠宰场工人的弓形虫感染血清阳性率估计为41%,高收入和中等收入国家的感染率低于低收入国家[8]。 弓形虫病的诊断主要基于检测抗弓形虫抗体,因为其临床症状通常不明显且非特异性。已建立了多种血清学方法,包括Sabin–Feldman染色试验(SFDT)、改良凝集试验(MAT)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和间接免疫荧光试验(IFAT)[9]。在所有血清学方法中,MAT、IFAT和ELISA具有最高的敏感性和特异性[10]。弓形虫N. caninum(一种相关的囊形成球虫)之间的血清学交叉反应可能会使绵羊的感染诊断复杂化,但适当的血清稀释可以避免这一问题[11][12][13]。聚合酶链反应(PCR)、分离和组织学常用于诊断免疫功能低下患者和先天性弓形虫病患者的弓形虫感染。在绵羊中,分子诊断较少使用,主要用于监测肉质、检测急性感染或与血清学结合使用[14]。 弓形虫的致病性受多种因素影响,包括寄生虫的克隆类型和宿主种类。弓形虫有三个遗传谱系:I型(高毒性)、II型(中等毒性)和III型(低毒性或无毒性)[15]。最近利用多基因位点标记物的研究显示,全球弓形虫分离株的遗传多样性高于之前的认识。这种多样性在不同宿主种类和地理区域之间存在差异。弓形虫基因型的分布在欧洲、北美洲和南美洲有详细记录。使用多基因位点PCR-RFLP或微卫星标记物的流行病学研究表明,南美洲的弓形虫分离株具有较高多样性[16],而北美洲和欧洲则以II型为主。非洲大陆的弓形虫多样性研究较少,主要鉴定出II型和III型[17]。在亚洲,除中国外,其他国家的流行株类型了解有限,中国以I型为主,同时还存在I型、II型和III型[18]。在印度,不同宿主物种中的研究显示II型为主导基因型,但这些发现基于有限的基因位点[19][20][21][22][23],表明需要更全面的研究来更好地了解弓形虫的遗传多样性。 从事动物相关工作的人员(包括农业、兽医、屠宰场、实验室和野生动物工作人员)面临较高的弓形虫感染风险。这种风险来自与受感染动物的直接接触、其体液或废物的接触、意外摄入生肉或未煮熟的肉,或受污染的环境。动物环境中工作人员的弓形虫感染率差异很大,美国为4.8%,加纳为96.3%[24]。这种差异受接触的动物类型、工作场所卫生条件和动物群体感染率等因素影响。全球屠宰场工人的弓形虫感染血清阳性率估计为41%,高收入和中等收入国家的感染率低于低收入国家[8]。 在印度,弓形虫在农场动物[10][22][26][27][28][29]、野生鼠类[31]以及因自然或职业原因接触弓形虫的工人[32][33][34]中的重要性日益受到重视,绵羊中的血清阳性率报告范围为3%至30%[22][27]。绵羊约占全国肉类产量的11%,数量约为7426万只[35]。因此,弓形虫感染的绵羊可能对屠宰场工人构成重大传播风险,其他国家的研究结果也支持这一点。因此,本研究旨在确定绵羊和屠宰场工人中弓形虫的感染率,鉴定存在的基因型,评估导致工人感染的危险因素。

伦理声明

国家动物生物技术研究所(NIAB)的伦理委员会(2022年9月/NIAB/AD03和2024年10月/NIAB/ASD)以及那格浦尔兽医学院(NVC/2019/SC)已批准本研究方案。所有参与者(屠宰工人)均通过签署或指纹识别获得了书面知情同意。所有方法均符合机构指南和规定,确保了伦理研究实践,这一点得到了批准机构伦理委员会的验证。

屠宰绵羊和屠宰工人中弓形虫感染的血清阳性率

我们使用三种血清学方法(IgG-ELISA、MAT和IFAT)检测了485只屠宰绵羊和107名屠宰工人的抗弓形虫抗体。结果显示,使用ELISA检测时,31.3%(151/485)的绵羊呈阳性;使用MAT检测时为32.4%(157/485);使用IFAT检测时为33%(160/485)(图2A-D,表2)。在屠宰工人中,使用ELISA检测时28%(30/107)呈阳性;使用MAT检测时为28.9%(31/107);使用IFAT检测时为30.8%(33/107)(图2A-D,表2)。

讨论

本研究调查了屠宰绵羊中寄生虫的感染率、分离情况、基因分型和毒力,并评估了这对印度中部屠宰工人的潜在职业危害。屠宰绵羊中弓形虫的总体血清阳性率为33%,其中21.2%表示近期感染,0.4%表示活动性感染。屠宰工人的血清阳性率为30%,其中26.6%表示近期感染。绵羊的临床分离株属于...

结论

本研究探讨了屠宰绵羊和屠宰工人中弓形虫的感染情况,强调了其对工人的健康风险。两组中的血清阳性率均较高,尽管绵羊中的感染率较低,但II型中等毒性的基因型最为常见。为确保安全,通过血清学和分子监测进行有效监测至关重要。此外,为屠宰工人提供培训以防止食源性感染也很重要。

作者贡献声明

帕拉比·米特拉(Pallabi Mitra):资源提供、数据管理。维娜·米什拉(Veena Mishra):撰写初稿、调查、数据管理。桑迪普·乔杜里(Sandeep Chaudhari):资源提供、调查。希尔普什里·辛德(Shilpshri Shinde):资源提供、调查。阿比吉特·德什穆克(Abhijit Deshmukh):撰写初稿、调查、资金获取、概念构思

参与同意

所有参与者均获得了书面知情同意。所有方法均符合机构指南和规定,确保研究符合伦理要求。

数据可用性

本研究的数据可向相应作者索取。

利益冲突声明

作者声明没有财务或个人利益冲突。

资助

本研究得到了印度生物技术部(BT/PR40763/ADV/90/289/2020)对ASD的支持。

利益冲突声明

以下作者与手稿讨论的主题有直接或间接的财务利益关联:
作者姓名 所属机构 维娜·米什拉 DBT-国家动物生物技术研究所,海得拉巴,印度 帕拉比·米特拉 DBT-拉吉夫·甘地生物技术中心,蒂鲁瓦南塔普兰,印度 希尔普什里·辛德 那格浦尔兽医学院,那格浦尔,印度 桑迪普·乔杜里 那格浦尔兽医学院,那格浦尔,印度 阿比吉特·S·德什穆克 DBT-国家动物生物技术研究所

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