发病率和E型肝炎病毒的分子特征在东开普省猪,南非

文摘

戊肝virus-mediated感染是一个严重的公共卫生问题在经济发展中国家的世界。在全球范围内,四个主要基因型戊肝病毒的记录。戊肝被认为是人畜共患由于增加的证据通过各种研究。到目前为止,本文报告发病率的E型肝炎病毒在猪群中选择的公共和商业农场在南非的东开普省。共收集160份粪便样本从猪群Amathole和Chris Hani地区直辖市的东开普省戊肝病毒的存在。筛选的160份粪便样本中,只有7个是戊肝病毒阳性(4.4%)。核苷酸序列分析揭示了隔离分享82%到99%的身份与其他菌株(KX896664、KX896665 KX896666, KX896667, KX896668, KX896669,和KX896670)来自世界不同地区的。我们得出结论,戊肝病毒存在猪在东开普省,尽管发病率低,这确实有公共卫生影响。需要保持较高的卫生标准,以防止人类感染猪排泄物的材料和适当的烹饪的猪肉是高度建议。

1。介绍

在许多发展中国家在亚洲,中东,和非洲,E型肝炎已成为一个重要的公共卫生问题1,2),以及零星的急性肝炎病例在发达国家3]。这是一个通用术语象征着由不同病毒引起的肝脏感染甲型肝炎等E型肝炎(4]。

E型肝炎病毒病原体仍被视为一个新兴的发展中国家,由于缺乏信息在其感染尤其是动物出现的一些研究和忽视的疾病和公共卫生问题(5]。尽管大多数可用的信息描述人类戊肝病毒疫情在肯尼亚,苏丹、乌干达、刚果民主共和国(DRC),中非共和国(6,7动物感染亨德拉病毒),信息在非洲的发展中国家仍然低估了。

感染亨德拉病毒的广泛报道在尼日利亚,流行率为76.7%的基因型,并在喀麦隆、刚果共和国和突尼斯(8]。感染的病原体被称为E型肝炎病毒,是一种nonenveloped,单链,和积极的RNA病毒,有近7.2 kb基因组编码三个开放阅读框(orf),翻译成子1 - 3,短59翻译区(UTR)。开放阅读框1编码非结构蛋白而ORF 2和羊痘疮3编码病毒衣壳蛋白和多功能小型蛋白质,分别为(9]。这是归类为属的唯一成员Hepevirus(10]。然而,内部的一个新的分类部门家庭Hepeviridae,由于矛盾的物种和基因型的设计,提出了由史密斯et al .(2014),家庭Hepeviridae划分属Orthohepevirus(所有的哺乳动物和禽类戊肝病毒的分离)Piscihepevirus(切喉鳟病毒),属内物种Orthohepevirus被分配Orthohepevirus模拟(11,12]。

几项研究已经报道戊肝病毒是通过粪口途径传播,在发展中国家(通常是通过受污染的水13- - - - - -15),而在发达国家,直接接触受感染的动物和食用未煮熟的/受污染的猪肉及其产品,其中,已报告的传播路线,可能意味着传播人畜共患HEV (16,17]。最近的其他各种不同基因的识别E型肝炎病毒菌株不同动物物种带来了额外的人畜共患感染亨德拉病毒的潜在问题(12,18]

戊肝病毒是一个血清型病毒有四个不同的基因型可能感染人(基因型我)。基因型1和2主要是分类只感染人类,而基因型3和4是人畜共患在发展中国家和发达国家(19- - - - - -22]。

虽然略有温带疾病严重程度与死亡率< 1 - 4%的年轻成年人,但在受感染的孕妇,在高死亡率是进步在每一个成功怀孕约40%,约90%的< 10岁儿童生活在戊肝病毒感染戊肝病毒流行地区已报告(23]。

几十年的文档E型肝炎病毒基因组医学病毒学研究仍在推进知识获取续集戊肝的警觉性和明显放大突出一个重大的公共卫生问题16]。戊肝病毒从动物水库的分析也证实,菌株在家养和野生的猪中流传人间病例的相关基因菌株确认(12,24]。在本文中,我们报告的流行猪戊肝病毒隔离在东开普省选定的猪群中,南非,使用高度保守的蛋白质衣壳。

2。材料和方法

2.1。描述研究的领域

商业和公共猪群从Amathole和Chris Hani地区市被选在这项研究中,而且,对于保密的目的,这些牲畜将称为猪群A和B。

猪群坐落的地理坐标31 0°34′′′年代和28°46 0′′′E。它大约有1000头猪关在8到10组根据大小和年龄。

猪群B坐落的地理坐标0 32°30′′′年代和27个0°30′′′E,容量约400头猪,猪在不同的笔从托儿所到终结者了。

3所示。样品收集

一百六十年选猪群3-5-month-old猪的粪便样本收集与无菌拭子在这项研究中。十(10克)样本,分别悬浮在1 x磷酸缓冲盐(PBS)其次是剧烈的震动与涡旋机、离心5分钟,每分钟5000转,上层清液分离和储存在−80°C直到进一步使用戊肝病毒基因组RNA的来源。

4所示。病毒RNA提取

从160年病毒RNA是纯化l猪的粪便样本使用Quick-RNA Miniprep工具包(美国Zymo研究),制造商的协议是坚持。病毒RNA从旋转列筛选了50l−洗脱缓冲和冷冻的80°C,直到进一步的使用。

5。嵌套的逆转录酶聚合酶链反应(rt - pcr)

退化的两组引物在一段侧面ORF 2基因编码结构的衣壳蛋白被使用:外部引物[向前5′-AGCTCCTGTACCTGATGTTGACTC-3′],[反向5′-CTACAGAGCGCCAGCCTTGATTGC-3′) 427个基点的预期rt - pcr产品尺寸和内部引物[向前,5′-GCTCACGTCATCTGTCGCTGCTGG-3′],[相反,5′-GGGCTGAACCAAAATCCTGACATC-3′)与预期的rt - pcr产品289个基点的大小。

使用5 RNA是反向转录l的总RNA, 1l的正向和反向引物(外部引物),125.6 l的混合液,l RNase-free水,和0.4l逆转录酶(热费希尔科学),在50°C 60分钟产生互补DNA(互补),紧随其后的是常规PCR使用5l (cDNA混合液作为模板:12l,正向和反向引物:1l每个,RNase-free水:6l做出最后的反应体积25l,低水平的病毒的检测和确认第一轮PCR产物。PCR进行了40周期包括最初的变性和变性在95°C 3分钟和1分钟94°C,分别随后退火为1分钟58°C,伸长为1分钟在72°C,在72°C和最终伸长7分钟。

随后,一个嵌套PCR是由使用以下:3l的rt - pcr产物,反应混合液:14l,正向和反向引物:1l每个,RNase-free水:625 l做出最后的体积l

嵌套PCR在1.5%琼脂糖凝胶电泳检测的产品(产品),沾染了10毫克/毫升溴化乙锭,100 V的60分钟。427碱基对(bp)被紫外光照下。PCR正值产品被送到DNA测序中心设施排序,利用Sanger测序方法。

6。结果

一百六十3-5-month-old猪的粪便样本收集的猪群,一百三十年从一个商业农场(UFT)位于Nkonkobe当地直辖市,在Amathole区市,三十个样本集体农场(UMCF)位于Mhlontlo当地直辖市,在Chris Hani地区直辖市,进行分析。两农场所有的样品收集筛选戊肝病毒的存在:三(3)样本正从样本收集商业农场在四(4)正从公用的农场(样本表1)。

七猪戊肝病毒隔离从这项研究中,生成子2的核苷酸序列rt - pcr产品获得的序列编辑后,使用浓度软件(版本2.5)。核苷酸序列比较,爆炸在NCBI数据库中实现(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)显示UMCF01-04有87%到99%的同源性与440个基点的碎片ORF 2猪戊肝病毒隔离来自日本,荷兰,法国,分别,而隔离UFT01-03显示约82%至93%核酸身份在ORF 2 440个基点的部分从美国和日本猪和人类的分离。

随后,系统发育分析的七个隔离猪戊肝病毒是由比较我们2的高度保留300个基点到其他猪和人类戊肝病毒株不同的地理区域。猪和人类的基因库加入数字参考亨德拉病毒菌株用于本研究系统发育分析如下:日本:LC073306, LC022740, AB986280, AB434138, AB671034, AB671046, LC037975, AB094207, AB073911, AB094211, AB476429, AB671052, AB607892, AB094209AB112743, AB290039, AB298181, AB683185, AB607888, AB607890;荷兰:AF336290、AY032756 AF332620、AF336290 AY032758;美国:AF110387、AF110388 AF466681、AF466660 AF020497;英国:AJ344190 AJ428851;加拿大:KP255948 DQ860005、KF956531 KP255925;台湾:AF117275 KP255922;法国:JQ763611;委内瑞拉:KJ645943;印度:FJ230850; Argentina: AF264010; China: DQ445498; Philippines: HM366941; Nigeria: KJ451629 and KJ451633; South Africa: KT833800 and KU178916; Cameroun: KC012634.

系统发育分析猪戊肝病毒隔离是评估使用Geneious R9.1.5 (Biomatters有限)。系统发育分析显示,所有七隔离从这项研究集群与人类和猪戊肝病毒从世界不同地理区域的特别是与日本人类和猪菌株,荷兰猪戊肝病毒株(AY032758 AF332620),和人类戊肝病毒株从法国(JQ763611)(图1)。指定与隔离UFT01-UFT03从商业农场中恢复过来,形成了一个独特的集群与美国猪戊肝病毒毒株(AF466681)。

隔离UMCF01形成了一个独特的集群与猪戊肝病毒株来自日本(AB671046)和UMCF02从献血者聚集着成群的猪戊肝病毒株孤立在日本(AB094207和AB094211),属于基因型3,而隔离UMCF03和UMCF04系统形成不同的集群与人类和猪戊肝病毒株来自日本,分别。沉积序列在这项研究中被报道基因库数据库下加入数字KX896664 KX896665, KX896666, KX896667, KX896668 KX896669, KX896670。

7所示。讨论

猪已经承认在全球范围内,大部分感染戊肝病毒而复苏从2到6个月大的猪的粪便已报告(25,26),作为一个新兴的病原体,几个小说人类戊肝病毒株重型肝炎患者也被发现在发展中国家和发达世界的地理区域(27- - - - - -29日]。

各种研究报道的发病率猪戊肝病毒从世界不同的地方30.- - - - - -33]。在英国,中国,日本和加拿大,超过20%的猪的粪便已经证实为戊肝病毒RNA阳性(34- - - - - -37),这取决于区域采样。同时,据报道亨德拉病毒的广泛分布在尼日利亚,流行率为76.7%的基因型3以及在喀麦隆、刚果共和国和突尼斯(8,38]。这些都是指向提高响应能力和监测和流行这种病毒的自然环境。在这项研究中,共计7/160(4.4%)戊肝病毒菌株,属于基因型3,从猪首次在南非的东开普省。

在发达国家,E型肝炎病毒被认为是一种罕见的感染和大多数E型肝炎病例与前往疫区。然而,近年来,累积数目的成年人零星的病例报告,特别是在未知的流行病学危险因素患者(39- - - - - -41]。此外,人畜共患戊肝病毒的传播从野猪在意大利最近报道42),以及在德国,野生鹿肉的消费与土著戊肝病毒感染(43],野猪在瑞典的基因组序列恢复显示一个非常高的比例的亲缘和国内猪只在相同的环境中(44]。

除了猪感染,感染亨德拉病毒的报告其他动物正在迅速增加。亨德拉病毒的基因型2、3和4株在其他非人类宿主也已经恢复,包括猫鼬,老鼠,鸟,兔子,鱼蝙蝠和猕猴、绵羊、鸡、牦牛、牛(45- - - - - -47]。因此,猪主要怀疑的传播人畜共患其他动物由于事实不与人类生活密切相关12,48,49]

此外,跨物种感染被报道在中国和韩国49),由于传统的混合农业系统,各种家畜饲养在一起近距离(50),这可能假设扩散的人畜共患的来源可以促进戊肝病毒的传播给人类。在研究区,特别是在集体农场,这是观察到的猪正在与其他家畜饲养,包括牛、鸡、鸭、羊。因此,传统农业系统预示着研究地区人畜共患病的风险增加。

在南非,第一种情况的戊肝病毒基因型3从50岁的移植患者先前存在的疾病报告(51]。这表明戊肝病毒诊断和本地区underdocumented;因此分子戊肝病毒测试需要鼓励支持免疫功能低下的患者的管理。

数据来自本研究提出了一个担心的可能的人畜共患病戊肝病毒株循环在研究区,因为农业是研究地区的广大民众占领和肥料使用猪的排泄物作为提高农业产量一直是常见的练习。此外,大多数人生活在农村地区的研究区域取决于水大坝和河流饮酒和国内的活动,而且,由于这个原因,传播戊肝病毒从动物到人的预期。这是一致的结果52,53]。在那以前,必须保障公众对戊肝病毒感染,尤其是儿童(< 10年),老年人(≥50年),immune-comprised个人,和孕妇。此外,信息对人类seroprevalence亨德拉病毒需要在人们生活在研究区域建立接触病毒。

从这项研究结果也支持seroprevalence研究中选择组的人与猪肉消费在西开普省,南非,显示29.7%的戊肝病毒免疫球蛋白g seroprevalence [54),表明猪水库的病毒。

在对序列比较,遗传相似度,和系统学分析300个基点的ORF 2,所有猪戊肝病毒株与之前报道的研究大多集中人类和猪病毒从美国、荷兰、日本、尼日利亚、法国和南非(37,38,55- - - - - -57]。

类似于其他报告在非洲,E型肝炎病毒基因型3被确认和菌株在这项研究中提出了一个更高的核苷酸同源性为特征的菌株来自日本和荷兰的来自非洲(38,58- - - - - -60]。猪戊肝病毒的传播国家之间通过国际贸易已经被记载在非洲,亚洲和美国(61年,62年];因此,戊肝病毒基因型3从这项研究中获得可以与欧洲、亚洲和美国,虽然需要更多的科学信息建立。

猪生产在南非,像其他任何国家一样,是实行大规模的(商业)或小范围(公共)。在公共系统,猪可以漫步在寻找食物和水,他们访问或停滞的水体流动,从而污染了他们的粪便和尿液,因此创建一个人类传播途径,特别是在一个环境,有猪和人类之间的密切联系,从而导致感染亨德拉病毒的人畜共患病。

随后,公共卫生关注的人畜共患病,xenozoonosis是另一个担忧接受以及器官移植的患者;因此由于适应的职业人,准物种,或重组,非病原的猪戊肝病毒可能会致病。

相似的序列中检测到本研究分离的菌株和压力来自日本,荷兰,美国,台湾,和从世界各地的其他报告,它可以推断,戊肝病毒基因型3是一种人畜共患病毒。

最近报道,戊肝病毒感染的诊断,(51)表明它应该包含在诊断,因为它可能会造成许可,non-B,或者非肝炎(63年]。生物安全措施也应该被鼓励在猪群附近的环境,防止猪戊肝病毒毒株的传播以外的牛群,不同菌株的猪戊肝病毒循环是本研究中观察到。

本研究建立的发展史可以是一个有价值的工具在确定感染亨德拉病毒的来源和地理起源E型肝炎病毒,基因型3株,感染人类。此外,这种工具来追踪人类感染的有效性依赖于定期检查猪和其它家畜有牵连的是混合动力汽车的水库。它是合理的假设,如果更多的信息关于戊肝病毒株循环的研究,它将大大提高该模型的可靠性和精度跟踪感染。

最后,猪戊肝病毒毒株的检测在这项研究中与人类戊肝病毒隔离来自日本,美国,荷兰指向一个重要的创新为E型肝炎病毒研究跟踪。从公共健康的角度来看,应优先考虑发展的技术检测在早期阶段的种间传播。猪HEV-mediated E型肝炎病毒感染可能使动物模型研究。它可能会被证明是值得的对人感染亨德拉病毒疫苗开发。

此外,戊肝病毒的分子分析发生在猪群中,水体,和医院,定期,特此鼓励带来适当的控制策略,防止即将爆发的病毒。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢南非医学研究理事会的金融支持。

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