分享自:

野生动物中Emmonsia样真菌的分子诊断

期刊:mycopathologiaDOI:10.1007/s11046-019-00353-8

类型a:学术研究报告

主要作者及机构
本研究由P. Danesi(意大利Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie)、C. Falcaro、K. Dukik(荷兰Westerdijk真菌生物多样性研究所)、Y. Jiang、A. P. Rizzoli(意大利Fondazione Edmund Mach)、R. Allavena(澳大利亚昆士兰大学)、V. Simpson(英国野生动物兽医调查中心)、S. Ravagnan、C. Zanardello、G. Capelli及G. S. de Hoog(荷兰Radboudumc/CWZ真菌学中心)共同完成。研究发表于2019年的《Mycopathologia》期刊。

学术背景
本研究聚焦于野生动物中Emmonsia样真菌的分子诊断。Emmonsia属真菌是引起小型哺乳动物肺部疾病(称为“adiaspiromycosis”,即“无性孢子菌病”)的双相性真菌,其特征是在宿主组织中形成大型休眠细胞(adiaspores)。传统上,该病通过显微镜或组织病理学诊断,但缺乏可靠的血清学检测方法,且培养成功率低。近年来,分子分类学研究表明,原Emmonsia parva与Blastomyces dermatitidis亲缘关系密切,被重新归类为Blastomyces parvus。此外,新发现的Emergomyces属真菌在免疫缺陷人群中可引起严重播散性疾病(emergomycosis,即“突发性真菌病”)。由于Emmonsia样真菌的感染可能被低估,本研究旨在建立一种分子检测方法,用于野生动物中Emmonsia样真菌的筛查和鉴定。

研究流程
1. 样本收集与处理
- 研究对象:215只野生动物(包括啮齿类、鼬科动物、水獭、袋熊等)的肺组织,其中197份为冷冻组织,18份为福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织。
- 样本来源:意大利、英国和澳大利亚的野生动物尸体解剖。
- 样本处理:冷冻组织使用商业DNA提取试剂盒(DNeasy Blood & Tissue Kit)提取DNA;FFPE组织通过切片(5–10 μm)后提取DNA。

  1. 分子检测方法开发

    • 设计特异性引物:针对核糖体操纵子的ITS(内转录间隔区)和LSU(大亚基)基因片段,设计多组引物(如EmmITS-12/EmmITS-187、EmmLSU-70/EmmLSU-298等),以扩增短片段(160–370 bp),提高FFPE样本的检测灵敏度。
    • 实时荧光定量PCR(SYBR Green):采用两步法扩增,阴性对照(无菌水)和阳性对照(Emmonsia DNA)确保实验准确性。
    • 测序与系统发育分析:对阳性扩增产物进行双向测序,通过ClustalW和MEGA v6.1软件进行序列比对和最大似然法(ML)建树,以确定真菌种类。
  2. 数据分析

    • 序列比对:将获得的ITS和LSU序列与GenBank数据库中的Emmonsia、Blastomyces、Emergomyces等属的参考序列比对。
    • 系统发育树构建:以Coccidioides immitis和Arthroderma flavescens为外群,分析菌株间的进化关系。

主要结果
1. 检测阳性率
- 11/215份样本(5.1%)检测到Emmonsia样真菌DNA,包括冷冻组织(4例:黄颈鼠1例、河鼠4例)和FFPE组织(7例:鼬科动物5例、袋熊2例)。
- ITS和LSU引物在冷冻组织中均成功扩增,而FFPE样本仅LSU引物可稳定测序。

  1. 物种鉴定

    • 欧洲样本(鼠类、水獭、河鼠)中主要检出Emmonsia crescens。
    • 两只水獭和一只鼬的样本为Blastomyces parvus。
    • 两只澳大利亚袋熊中发现一种新的Emmonsiellopsis属物种,其LSU序列与已知Emmonsiellopsis coralliformis和E. terrestris均不同。
  2. 系统发育分析

    • LSU树显示E. crescens与Blastomyces、Emergomyces等属明显分开,而袋熊菌株位于Emmonsiellopsis分支(支持率95%)。
    • 鼬科动物样本中检测到两种序列型(ST1/ST2为E. crescens,ST3为B. parvus),支持了传统分类中“adiaspore大小差异反映物种差异”的假设。

结论与意义
1. 科学价值
- 首次在野生动物中系统鉴定Emmonsia样真菌的多样性,证实欧洲以E. crescens为主,而B. parvus和Emmonsiellopsis新种的存在拓展了该类真菌的宿主范围和地理分布认知。
- 开发的分子方法(尤其是针对FFPE样本的LSU引物)为未来回顾性研究和流行病学调查提供了工具。

  1. 应用价值
    • 纠正了传统依赖adiaspore大小鉴定的局限性(如宿主免疫反应可能导致尺寸变异),推动分子诊断在野生动物疾病监测中的应用。
    • 提示Emmonsia样真菌可能通过掘穴行为传播(如袋熊和水獭均为穴居动物),为生态传播机制研究提供线索。

研究亮点
1. 方法创新:针对降解DNA的FFPE样本优化短片段PCR引物,解决了传统ITS扩增失败的问题。
2. 新物种发现:在袋熊中鉴定出Emmonsiellopsis属新种,丰富了Ajellomycetaceae科的分类框架。
3. 跨物种感染证据:证实同一地理区域内(如英国)不同宿主(水獭与鼬)可能感染不同真菌物种,暗示宿主适应性差异。

其他有价值内容
研究还讨论了adiaspores的生态学意义:这类休眠细胞可能通过宿主死亡或被捕食释放到环境中,但具体传播途径仍需进一步验证。此外,尽管多数感染动物未表现临床症状,但在袋熊和水獭中观察到严重的肺部肉芽肿病变,提示某些物种可能更易感。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com