埃尔托型霍乱弧菌的流行株与非流行株

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1330页（3069字）

霍乱是由O1群霍乱弧菌(VC)引起的烈性传染病，中国将其列为甲类传染病，也是国际检疫传染病之一。

O1群霍乱弧菌古典生物型(CVC)和埃尔托生物型(EVC)分别为古典霍乱(真性霍乱)和埃尔托霍乱(副霍乱)的病原菌。前者发源于印度，历史上有过6次世界大流行。

后者发源于印度尼西亚，1961年开始向外扩散，形成新的第7次世界大流行(高守一，1986)。

此后疫情不断扩大蔓延，至今已波及五大洲140多个国家和地区，尤以亚洲、非洲、拉丁美洲发展中国家受害最为严重。

EVC不同类型菌株早已存在。从戈茨利赫(K．Gotschlich，1905)在埃尔托检疫站最初发现埃尔托弧菌(简称ETV，现称EVC)这个溶血性VC开始，到印度从自然水中以及中东从麦加Zam Zam圣井水中检出ETV，都未因这种细菌引起霍乱问题。

因此一直认为ETV不致病或仅引起轻度腹泻。然而1937～1958年印度尼西亚苏拉威西岛曾发生4次由ETV引起的副霍乱流行，病死率虽高，发病率低，地区局限，一般视为苏拉威西的地方病。

其病原体ETV西里伯株斯与ETV埃及株和印度株是否相同存在怀疑，然而对这些冠以地区名称的ETV不同菌株一直没有明确的区分方法。

埃尔托霍乱于1961年首次传入中国并引起流行。但在流行后，人群中没有或很少有发病的情况下，不断从外界水中查出EVC。当时无法区分这些外环境水中菌株与流行期间病人菌株是否相同，给防病工作造成极大困难。

中国医学科学院流行病学微生物学研究所于1966年选出中国分离的五株弧菌噬菌体，建立EVC噬菌体分型方案。对不同地区、不同时间、不同来源的EVC进行分型，发现一个重要规律，即来源不同的菌株，噬菌体型的组成显着不同。

疫区省流行年的病人，带菌者菌株，约90%属于噬菌体1型，对五株噬菌体均表现敏感；而疫区省非流行年和非疫区的水中菌株，约90%属于噬菌体8～22型(按1966年分型表)，对分型噬菌体表现不同程度的抗性。菌株的噬菌体型与本病流行之间存在密切关系，据此将EVC区分为“敏感株”与“抗性株”，这在流行病学意义上恰恰相当于“流行株”与“非流行株”两类菌株。EVC流行株与非流行株两类菌株论点的提出(高守一，1971)，在霍乱防病工作中具有重要的实用价值和理论意义。1978年将分型方案发展为噬菌体～生物分型。

噬菌体分型与生物分型相结合，区分两类菌株更为准确，并能分出更多型别。

两类菌株的致病性研究表明：流行株与非流行株在毒力(刘延清等，1983)，定居能力(童道玉等，1984)，和产毒能力(祁国明等，1984)等均具有显着差异。以成兔肠段结扎试验为模型，证明两类菌株的毒力强度分布不同。流行株：强毒和中等毒力的菌株占76．5%；非流行株：弱和无毒力菌株占93．7%，无强毒株。

两类菌株粘附于小肠上皮细胞表面的能力差异显着，流行株粘附指数明显高于非流行株，两者在单位面积粘膜上粘附的活菌数平均相差100倍以上。扫描电镜观察，用流行株接种，在肠粘膜表面弧菌散在分布，在李氏隐窝附近密集分布，但用非流行株接种，在肠粘膜表面很难找到弧菌，在隐窝附近偶见极少弧菌。

分子遗传学研究证实，两类菌株DNA的G+C含量未见有何差异(徐兆炜等，1984)。但用Hind Ⅲ等6种核酸限制性内切酶对两类菌株的染色体DNA进行酶谱分析，发现流行株均呈相同或极为相似的染色体酶谱，而非流行株酶谱类型繁多，但不具有与流行株一致的酶谱。

证明两类菌株在基因组成上有显着不同(杨永民等，1986)。利用霍乱毒素(CT)基因探针进行DNADNA分子杂交证明，两类菌株存在有、无CT基因的根本区别。

流行株除极少数菌株外，均具有编码CT的基因，而非流行株却不具有。同时发现，EVC流行株有两种类型的CT基因缺失株：CT结构基因缺失株和CT遗传单元缺失株。山东等地外环境水中存在的无毒流行株即是CT结构基因缺失株(杨永民等，1988)。

噬菌体－生物分型，染色体酶谱分析和CT基因检测3项技术在区分两类菌株上结果相符，证明按噬菌体～生物型区分流行株与非流行株具有分子遗传学基础。

CVC的噬菌体～生物分型也属流行株，与EVC流行株的染色体DNA酶谱也极为相似。

全染色体DNA探针同源性杂交表明。CVC与EVC流行株近乎完全同源，而EVC非流行株则呈较低的同源性。从遗传学相似性出发，O1群霍乱乱弧菌古典型与埃尔托型流行株属于霍乱弧菌的流行株；埃尔托型非流行株与非O1群霍乱弧菌属于霍乱弧菌的非流行株(高守一，1988)。

用多位点酶电泳法对中国1961年以来不同地区EVC和某些CVC菌株进行分型，结果分出45个酶电泳型(ET)。流行株与非流行株分属不同的ET。经克隆系分析，绝大多数EVC流行株为一个克隆系，CVC为一个克隆系。

EVC非流行株有12个克隆系(段广才等，1989)。

流行株与非流行株能否相互变异关系到两类菌株的遗传稳定性。流行株经⁶⁰Co和噬菌体处理，所获得的基本与非流行株相似的突变型，其CT基因转印杂交带型虽有改变，但仍保留流行株的染色体酶谱。

在强烈理化和生物因子作用下，流行株的染色体酶谱仍保持稳定，在自然情况下，染色体酶谱差异显着的两类菌株发生互变的可能性极小。

霍乱之所以被列为甲类传染病，不仅是其病死率可高达40%(及时治疗可降低病死率在1%以下)，而且是这种病菌具有引起流行、暴发、特别是大流行的能力。

流行株即大流行株具有一定的噬菌体－生物型，一定的染色体酶谱和CT基因探针杂交带型。如1961年第7次世界大流行开始时印尼菌株和传入中国的菌株均为噬菌体－生物型1a，其后1b型成为优势株。

1991年由秘鲁开始的拉丁美洲大流行，则为1d型。这种1d流行株已在亚、非一些国家流行多年。

EVC非流行株中绝大多数为非产毒株或非致病株，某些非流行株也可产生CT、类似CT或其他致泻因子，引起散发腹泻，但不引起霍乱流行。

国外(日本、印度、苏联、英国)自60年代以来曾提出数种EVC噬菌体分型方案，但都没有区分两类菌株的作用。

世界卫生组织(WHO，1980)鼓励研究用噬菌体分型方法区分O1群和非典型O1群霍乱弧菌(即产毒株与非产毒株)，但至今未见报道。区分流行株和非流行株的论点，不仅符合霍乱流行病学特征，而且具有生物学和遗传学基础。

因此比产毒株与非产毒株、致病株与非致病株的区分，在流行病学上更具有实际意义，在理论上的概念与含义也更为深化。

按两类菌株采取区别对待的防疫对策，集中力量加强对流行株的监测和控制，对非流行株则按一般感染性腹泻病菌处理，避免不必要的盲目性和扩大化，不仅可提高防疫效果，而且能节省大量人力、物力，取得显着的社会效益和经济效益。

(中国预防医学科学院流行病学微生物学研究所高守一院士撰)