西部地区鼠疫疫情趋势分析及鼠疫杆菌F1抗原表位特征预测

摘要

我国西部，土地辽阔，人口众多，是国家发展战略中的核心地区。近年来，伴随着经济改革开放的政策，西部地区广泛开展建设，经济发展迅猛。但是，环境和生态的变化，人口流动的增加，特别是三峡库区的修建和使用，给这些地区带来了传染病流行和暴发的威胁。目前，虽然西部的大部分地区还属于鼠疫非疫区和非病区，但是多种鼠疫疫源地穿越并包绕在这些地域。如果生态环境的变化引发了该地区鼠疫通道的快速扩展和延伸，将有可能呈现更为复杂的疫情表现特征，危害性难以估量。因此描述和分析近年来西部地区鼠疫疫源地的疫情趋势及生态特征，研究鼠疫杆菌特殊抗原成分的分子结构将有利于丰富鼠疫流行病学的理论，掌握鼠疫疫情动态，对及时、有效开展疫情控制，开展鼠疫的防治研究有着重要意义。
　　目的:系统分析评价我国近9年来有关西部地区鼠疫疫情、鼠疫疫源地特征及鼠疫监测的文献，以描述和了解该地区鼠疫疫源地发展趋势;通过生物信息技术探索黄胸鼠疫源地鼠疫杆菌F1抗原免疫原性效应。
　　方法:①制定检索策略，在PubMed、ScienceDirect、中文全文等数据库与WHO、美国CDC等官方网站上检索并纳入2000年至今的相关文献。采用定性系统分析方法严格评价纳入文献。系统分析2000-2008年西南地区鼠疫疫情趋势，疫源地地理景观特征，动物宿主及媒介特征。
　　②对2003-2010年三峡库区重庆段设定的24个鼠疫监测点进行啮齿动物和媒介动物采样、鉴定。了解库区与鼠疫相关的动物、媒介的种类和密度。
　　③以云南地区黄胸鼠疫源地分离的鼠疫杆菌基因序列为目标，引入NCBI、ProtParamtool、SOPMA、BLAST、PDB、PHYRE2、SignalP4.1Server等生物信息检索及分析工具（含数据库及模型），按照生物信息原理分析F1抗原的分子结构和抗原表位。
　　结果:①疫情趋势的系统分析共纳入14篇文献，包括13篇原始研究，1篇综述。
　　②以云南、贵州和四川为观察目的地西南地区被5种鼠疫疫源地穿越和包绕，鼠疫疫情在2000年达高峰，以后逐年下降，呈稳定趋势;四川地区疫源地有轻微活跃趋势，但无病例报道;云南，贵州同属黄胸鼠鼠疫自然疫源地，是目前我国最活跃的鼠疫自然疫源地;不同地区的同类疫源地在地理景观和动物特征方面非常近似。
　　③2003-2010年三峡库区蓄水后，在重庆库区8个县（市）室内平均鼠密度为1.61％，优势种为褐家鼠、小家鼠、四川短尾鼩，三者所占比例分别为36.15％、35.19％、17.71％。室外鼠密度略高于室内为1.77％，优势种所占比例分别为四川短尾鼩58.23％、褐家鼠15.67％、小家鼠12.01％;鼠体总蚤指数为0.19，平均染蚤率为5.78％;20194只活鼠鼠疫菌血清F1抗体检测结果均为阴性。
　　④黄胸鼠疫源地分离的鼠疫杆菌F1抗原与田鼠疫源地分离的鼠疫杆菌F1同源;其170个氨基酸序列中N端21个氨基酸残基为信号肽序列，其他149个氨基酸残基的分泌体;抗原二级结构中β-折叠氨基酸比例占40.59％、β-转角占14.71％、α-螺旋占11.76％，随机卷曲(Coil)占32.94％。
　　⑤预测分析显示以亲水性、柔韧性、表面可能性及抗原性等为指标，F1抗原的中部的短肽序列:105-132的表位抗原性最佳;进一步设计，在105-132附近插入相同27个氨基酸，在预测模型中F1抗原的二级和三级结构没有明显变化，但亲水性、柔韧性、表面可能性及抗原指数均得到优化，显示人工改良F1单体是可行的。
　　结论:①近年来西部地区鼠疫疫情处于稳定状态，局部疫源地有轻微活跃趋势，以黄胸鼠疫源地为代表的疫源地通道的扩展威胁存在，必须加强疫情监测。
　　②三峡库区重庆段无鼠疫疫情，但该地区啮齿动物和媒介动物种类多（包括黄胸鼠和印鼠客蚤）、密度较大、鼠染蚤率较高，近年来鼠密度均有上升趋势。鼠疫的潜在危险存在。
　　③黄胸鼠疫源地鼠疫杆菌的F1抗原105-132表位是最佳抗原位点，可进一步人工修饰以提高单体的免疫原性。

目录

声明

缩略语表

摘要

第一章 前言

第二章 西部部分地区鼠疫疫源地的疫情及生态特征分析的系统评价

2．1 鼠疫研究现状

2．2 资料和方法

2．3 检索结果与文献描述

2．4 结果

2．5 讨论

第三章 三峡库区重庆段蓄水后啮齿动物和媒介动物分布调查

3．1 材料与方法

3．2 结果

3．3 讨论

第四章 鼠疫耶尔森氏菌F1抗原的分子结构及抗原性特征预测分析

4．1 理论和方法

4．2 结果

4．3 F1抗原表位的综合预测

4．4 F1抗原的修饰及效应预测

4．5 讨论

4．6 展望

全文总结

创新与不足之处

参考文献

文献综述 西南地区鼠疫自然疫源地特征及防控策略

攻读硕士学位期间撰写和发表文章

致谢