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南昌市登革热传播媒介白纹伊蚊密度、抗药性及病原体携带监测研究

2020-08-25刘仰青付仁龙马红梅柳小青

中国人兽共患病学报 2020年8期
关键词:氯氰伊蚊登革热

刘仰青,付仁龙,马红梅,柳小青

白纹伊蚊(Aedes albopictus)是登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒病等蚊媒病毒性疾病的重要传播媒介,主要分布在热带、亚热带和温带地区,是一种极具入侵能力的蚊种[1-2]。近年来由白纹伊蚊传播的登革热在全球范围内已经构成了重大公共卫生问题,对人类的生命安全造成极大影响。

2014 年在我国广东、云南、广西、福建等地相继暴发登革热疫情,此后有关白纹伊蚊密度和抗药性监测在我国得到了广泛开展[3]。随着我国依赖杀虫剂使用的灭蚊运动的强度和广度不断加大,白纹伊蚊产生抗药性的风险也越发加大。白纹伊蚊是江西省登革热疾病的唯一传播媒介,同时也是南昌市城区的主要蚊种之一,自2011年以来,南昌市每年都有1~2例的输入性登革热病例。截止2018年底,南昌市未出现过因登革热病例输入引起登革热本地感染或本地暴发流行。南昌市作为江西省的省会城市,是政治、经济、文化和交通的中心,登革热输入并引起本地暴发的风险较大,防控形势十分严峻。而目前预防登革热没有有效的疫苗,降低伊蚊的密度是登革热防控的唯一有效途径,化学防治是目前控制白纹伊蚊的重要手段之一。笔者于2016年对南昌地区白纹伊蚊进行常用杀虫剂的抗药性监测,结果显示南昌市白纹伊蚊对多种不同类型杀虫剂产生了中高抗药性[4],为进一步了解南昌地区白纹伊蚊的抗药性发展进程和掌握南昌市白纹伊蚊登革热病毒携带情况,笔者于2018年在南昌地区开展了白纹伊蚊密度、抗药性和病原体携带的监测,旨在为合理选择和使用杀虫剂、重点控制登革热传播媒介和科学防控登革热疫情提供基础科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 杀虫药剂 幼虫杀虫药剂:97.6%DDVP,94%DDT,99.30%氯氰菊酯,95.56%残杀威,95.95%溴氰菊酯,92.0%顺式氯氰菊酯和92.0%高效氯氰菊酯原药。成蚊药膜:0.5%马拉硫磷,3%氯菊酯,0.1%溴氰菊酯,0.4%高效氯氰菊酯,0.2%杀螟硫磷,0.05%残杀威和1.4%顺式氯氰菊酯成蚊诊断剂量药纸。

以上测试用药品及药膜均由中国疾控中心传染病预防控制所媒介室标定提供,为全国重要病媒生物抗药性监测用标准品。

1.1.2 监测器械 双层叠帐(外层:1.8 m×1.8 m×1.5 m;内层:1.2 m×1.2 m×2.0 m)、计数器、手电筒、电动吸蚊器等,500 mL水勺。

1.1.3 野外试虫采集 野外品系试虫采自南昌市6区3县共27个采集点,每县区分别从3种不同的生境(居民区、公园和建筑工地)采集幼虫,带回实验室混合饲养,饲养1~2代,取其3龄末4龄初幼虫进行抗药性测定。取羽化后3~5 d的未吸血的健康雌蚊进行成蚊抗药性测定。

采用电动吸蚊器于8∶30-10∶00在居民区、公园和建筑工地等特殊场所房前屋后周围选择东、南、西、北、中5个捕蚊点,每点12 min。采集的野外蚊虫,采用低温冷藏运输,于室内CO2麻醉后在冷冻台上进行分类鉴定,挑出白纹伊蚊成蚊,按捕获地点分组,每10~20只/组,详细记录后保存于-70℃冰箱,用于后续登革热病毒核酸检测。

1.2 方 法

1.2.1 白纹伊蚊成蚊和幼虫密度监测 成蚊双层叠帐法:每生境选择避风遮荫处放置蚊帐,在下午媒介伊蚊活动高峰时段(15∶00-18∶00),诱集者位于内部封闭蚊帐中暴露两条小腿,收集者利用电动吸蚊器在两层蚊帐之间收集停落在蚊帐上的白纹伊蚊持续30 min,5-10月每月2次,上下旬各1次,每次2帐次。

帐诱指数(只/顶·h)=[捕获雌蚊数(只)/蚊帐数×30 min]×60 min/h

幼虫布雷图指数法(BI):居民区调查不少于100户,公园环境类型调查面积不少于3 000 m2,工地调查不少于100户(100户以该工地一层户数计算,不够100户的,以该工地内外环境每30 m2折算成1户)。检查记录室内外所有小型积水容器及其幼蚊孳生情况,收集阳性容器中的幼蚊进行种类鉴定,计算布雷图指数,5-10月每月1次。

布雷图指数(BI)=(阳性容器数/调查户数)×100

路径指数法和勺舀法参照GB/T 23797-2009《病媒生物密度监测方法蚊虫》。

1.2.2 媒介白纹伊蚊抗药性监测 幼虫采用浸渍法;成蚊采用接触筒法。

抗性判定标准:幼虫的抗性倍数<3为敏感;3≤抗性倍数<10为低抗;10≤抗性倍数<40为中抗;抗性倍数≥40为高抗[5];成虫:死亡率>98%为敏感群体(S);死亡率80%~97%为可能抗性群体(M);死亡率<80%为抗性群体(R)[6]。

1.2.3 白纹伊蚊成蚊登革热病原携带检测 将分类鉴定后的白纹伊蚊成蚊进行研磨处理。研磨前用含双抗(青霉素、链霉素,终浓度各1 000 U/mL)的Hank’s液冲洗待检白纹伊蚊3次后,用研磨器研碎,每组加含双抗(青霉素、链霉素,终浓度各1 000 U/mL)的 Hank’s液0.5 mL,2 000 r/min离心15 min,取上清用于登革热病毒核酸检测。

用RT-PCR的方法进行登革热病毒核酸检测,具体方法参照《登革热实验室检测指南》中实时荧光定量RT-PCR扩增检测登革热病毒核酸标准操作程序(中国疾控中心关于印发登革热防制技术指南的通知—中疾控传防发〔2014〕360附件2)。

1.3 数据分析与统计 分别利用Excel 2007和SPSS 19.0进行数据处理,计算半数致死浓度(LC50)及其95%置信区间(95%CI)、毒力回归方程、χ2值、P值及抗性倍数。

抗性倍数=抗性种群LC50/敏感品系LC50

2 结 果

2.1 不同生境白纹伊蚊密度情况 2018年5-10月,全市双层叠帐法共诱捕504帐次,其中居民区312帐次、公园96帐次、工地96帐次。共捕捉到白纹伊蚊成蚊695只,平均帐诱指数为2.76只/(顶·h),其中居民区捕捉到579只白纹伊蚊,帐诱指数为3个生境最高,为3.71只/(顶·h);工地生境捕捉到的白纹伊蚊最少,帐诱指数最低,分别为50只和1.04只/(顶·h)(表1)。

全市5-10月布雷图指数共调查12 747户(居民区7 874户、公园2 400户和工地2 473户),共调查容器数4 414个,阳性容器数788个,容器阳性率为17.85%,全年平均布雷图指数为6.18。从同生境布雷图指数监测来看,居民区最高(BI=8.98),其次为工地(BI=2.06),公园最低(BI=1.25)。全市5-10月监测共行走距离184.32 k m发现白纹伊蚊阳性积水处数860处,平均路径指数为4.67处/k m(表1)。全市勺舀法共调查固定水体72个,调查勺数共396勺,阳性勺数1勺,阳性率0.25%,蚊幼虫1只,勺舀指数为1.0条/勺。

表1 不同生境登革热传播媒介白纹伊蚊密度监测Tab.1 Density monitoring of A.albopictus in differenthabitats

2.2 不同生境白纹伊蚊成蚊、幼虫密度季节变化情况 5-10月南昌市白纹伊蚊成蚊平均密度、幼虫BI值和幼虫路径指数变化趋势整体相似。5-6月呈上升趋势,6月达到最高峰,之后呈逐渐下降。5-9月白纹伊蚊帐诱指数均大于2,最高峰为6月,达到4.81只/帐·h;5-7月BI值均在5以上,最大为6月份,BI值为10.12(图1)。

图1 2018年5-10月南昌市白纹伊蚊成蚊和幼虫密度季节消长Fig.1 Seasonal variation,BI value and Route index of Ae.albopictus in Nanchang city,from May to October,2018

从不同生境监测情况来看,居民区、公园和工地生境成蚊活动(帐诱指数)趋势相似,全年5-6月呈上升趋势,6月达到最高峰,之后逐渐减低,10月份将至最低。居民区白纹伊蚊成蚊密度整体远高于其它2个生境。居民区幼虫BI值显著高于其它2个生境,BI值最高为6月,达到14.63,最低为10月为4.56。公园和工地幼虫BI值全年均较低,均在5以下。从幼虫路径指数监测结果来看,工地全年路径指数比较平稳,居民区和公园路径指数5-6月达到最高峰,在6-8月呈急剧下降趋势(图2)。

图2 2018年5-10月南昌市3种不同生境白纹伊蚊成蚊密度、幼虫BI值及路径指数变化Fig.2 Seasonal variation,BI value and Route index of Ae.albopictus in three differenthabitats in Nanchang city,from May to October,2018

2.3 不同县区白纹伊蚊成蚊密度、幼虫BI和路径指数空间分布 2018年南昌市BI和路径指数空间分布趋势相同,密度较大的区域主要集中在位于南昌西部的安义县和中部的东湖区和西湖区。BI最高的是东湖区7.83,其次为西湖区6.32,其他县区全年BI均在5以下;帐诱法成蚊密度监测显示成蚊密度较高的区域主要集中在南昌县(3.54只/顶·h),其次为与之相邻的西湖区(2.92只/顶·h)和青云谱区(2.33只/顶·h),其他县区均在2只/顶·h以下。

2.4 白纹伊蚊对杀虫剂敏感性测定

2.4.1 白纹伊蚊成蚊抗性测定 白纹伊蚊成蚊对常用杀虫剂的抗药性测定结果见表2。南昌地区白纹伊蚊成蚊对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯24 h死亡率分别为56.0%和49.33%,表明已经对这2种杀虫剂产生了抗药性;对顺式氯氰菊酯24 h的死亡率为80%,表现出可疑抗性;对马拉硫磷、氯菊酯、杀螟硫磷和残杀威均表现为敏感,24 h死亡率均为100.0%。

从1 h内杀虫剂对白纹伊蚊的击倒效果来看,马拉硫磷、高效氯氰菊酯、残杀威和顺式氯氰菊酯的击倒效果最好,1 h内的击倒率均为100.0%;其次为氯菊酯,1 h内的击倒率为90.67%;杀螟硫磷击倒效果最差,1 h内的击倒率仅为1.33%(表2)。马拉硫磷和残杀威对白纹伊蚊具有较好的击倒和致死效果,高效氯氰菊酯对白纹伊蚊的击倒效果较好但致死效果较差。相反,杀螟硫磷对白纹伊蚊的击倒效果差但致死效果强。

2.4.2 白纹伊蚊幼虫对杀虫剂的敏感性测定 实验室敏感品系白纹伊蚊幼虫对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、DDT、敌敌畏、残杀威的LC50分别为0.000 42 mg/L、0.000 61 mg/L、0.002 1 mg/L、0.160 6 mg/L、0.002 2 mg/L和0.030 mg/L,参照孙养信等对实验室内敏感白纹伊蚊生物测定的结果[7]。南昌地区野外白纹伊蚊对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、DDT、敌敌畏、残杀威的LC50见表3。室内敏感品系白纹伊蚊对顺式氯氰菊酯LC50测定结果为0.001 4 mg/L。南昌地区白纹伊蚊对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、DDT、敌敌畏、残杀威和顺式氯氰菊酯等杀虫剂的抗性倍数分别为71.43、1.21、76.19、33.63、9.09、46.00和17.14倍。白纹伊蚊幼虫对氯氰菊酯、残杀威和高效氯氰菊酯产生高度抗性;对DDT和顺式氯氰菊酯产生中度抗性;对DDVP表现为低度抗性;对溴氰菊酯表现为敏感(表3)。

表2 白纹伊蚊成蚊对7种杀虫剂接触1 h的抗药性测定(n=75)Tab.2 Resistance to seven insecticides in adult Ae.albopictus for an hour

2.5 媒介白纹伊蚊登革热病毒核酸检测 2010-2018年,每年5-10月采集野外白纹伊蚊成蚊共计2 000余只,将分类后的伊蚊成蚊按照采集地点,每10~20只为一份进行研磨处理,运用实时荧光定量RT-PCR进行登革热病毒核酸检测。共采集和检测野外白纹伊蚊2 000余只,平均20只一批,共检测100余批,检测结果均为登革热病毒核酸阴性。

图3 南昌市白纹伊蚊密度空间分布Fig.3 Density distribution of Ae.albopictus in Nanchang city,Jiangxi Province,2018

表3 南昌市野外白纹伊蚊幼虫对7种不同类型杀虫剂的敏感性测定Tab.3 Susceptibility of field Ae.albopictus larvae to seven kinds of insecticides

3 讨 论

白纹伊蚊是登革热主要传播媒介之一,目前尚无有效疫苗预防登革热,因此控制媒介白纹伊蚊是有效防控登革热的主要手段,而控制白纹伊蚊,必须了解掌握其种群密度、病原携带及抗药性变化等基础资料。

本研究结果显示南昌地区2018年全年平均布雷图指数(6.18)大于5,全年平均帐诱指数(2.76只/顶·h)大于2只/顶·h,处于登革热传播风险状态(5≤BI<10),表明一旦有输入性登革热病例,南昌市存在登革热传播的风险。但不同生境布雷图指数监测来看,居民区布雷图指数除8月和10月份外,其余月份BI均在5以上,特别是5-7月BI均在10以上,公园和工地生境全年BI均在5以下。BI值是我国登革热防控的重要指标,居民区布雷图指数大于10,加之居民区人口密度大,相对集中,一旦有登革热病例输入,存在登革热暴发的风险,提示应及时将监测结果上报爱卫办。由政府主导,全民参与,加强居民区内翻盆倒罐清除蚊虫孳生地的爱国卫生运动,特别是在5-7月要加强对布雷图指数>5和帐诱指数>2只/顶·h的居民区及时开展蚊虫防控工作,将蚊虫密度降低在安全范围内(BI<5和帐诱指数<2只/顶·h)。

从抗药性监测结果来看,南昌地区白纹伊蚊幼虫除对溴氰菊酯表现为敏感外,对DDVP表现为低抗,对氯氰菊酯等其它5种杀虫剂均表现出中至高度抗药性,这与作者2017年测定结果基本相似[4],但通过抗性监测也发现白纹伊蚊幼虫对氯氰菊酯由2017年的敏感已经发展成为高度抗性,对氯氰菊酯的抗药性倍数高达76.19倍。白纹伊蚊成蚊对有机磷类杀虫剂马拉硫磷和杀螟硫磷比较敏感,对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和顺式氯氰菊酯表现为抗性。抗性发展与南昌市近几年的杀虫剂使用相符,经南昌市爱卫办提供的2016-2018年间全市卫生杀虫剂使用情况统计来看,南昌市主要使用商品名为白云(主要成分4.5%顺式氯氰菊酯)、康宇(3%高 效氯氰菊酯·5%残杀威)、洛社(20%辛硫磷和1%高效氯氟氰菊酯)和博士康(3%高效氯氰菊酯和2%残杀威)等杀虫剂进行城区外环境蚊蝇的防制,且用量较大。早在2002年我国台湾地区登革热大流行,疫情控制失败,究其原因主要是当地埃及伊蚊对氯菊酯产生了抗药性,媒介伊蚊控制失败所造成[2]。因此,根据抗性监测结果进一步提示,杀虫剂使用应因地制宜,根据抗性监测结果及时停用或者限制使用已经产生抗性的杀虫剂,轮换或混合使用不同类型的杀虫剂,以延缓和降低伊蚊对杀虫剂的抗药性的发展进程,提高蚊虫防制效果。同时本研究也揭示大量反复使用同一种或同一类型杀虫剂能在较短时间内大幅提高白纹伊蚊对杀虫剂的抗性倍数。本研究采用诊断剂量对南昌市白纹伊蚊成蚊的抗性水平进行测定,从死亡率可以看出,0.1%溴氰菊酯24 h死亡率为56.0%,表现为抗性,可判定为抗性群体,但与其幼虫1.21倍的抗性存在一定的差异。这与梁文琴对贵阳市白纹伊蚊对溴氰菊酯抗性测定结果一致[8]。出现幼虫和成蚊抗性结果不一致情况还有待于进一步从酶学及分子生物学水平研究认证。同时,我国至今尚没有针对白纹伊蚊对拟除虫菊酯杀虫剂的诊断剂量,因此,只能参考实验室敏感品系提供的资料,但能否适用于我国的抗药性评价还有待于进一步考证。

对野外伊蚊登革热病毒的分子检测可作为预防登革热的早期指标,有助于在登革热流行地区预防人感染登革热病毒[9]。目前国内对野外白纹伊蚊登革热病毒检出率较低,仅见广州市疾控中心在2015年检出1批次登革热病毒核酸样本[10]。本研究在野外采集的白纹伊蚊成虫和幼虫中均未检测到登革热病毒核酸阳性标本,提示南昌地区自然种群白纹伊蚊可能尚未携带登革热病毒或登革热病毒携带率处在较低的水平,但这还需进一步扩大对野外伊蚊标本采集数量、时间和地域范围从而做进一步的分离鉴定研究。

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