鹟科鸟类中Haemoproteus寄生虫组织期表型变异及其对血孢子虫分类学的启示

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:International Journal for Parasitology 3.2

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  本研究针对Haemoproteus寄生虫在自然宿主中的组织期发育模式不明确问题,通过组织学、原位杂交和激光显微切割技术,首次揭示H. balmorali同时存在裂殖体(meronts)和巨型裂殖体(megalomeronts)的表型变异,挑战了传统以宿主细胞核肥大作为Leucocytozoon鉴别特征的观点,为血孢子虫分类学和致病机制研究提供新见解。

  

在鸟类寄生虫研究领域,Haemoproteus属血孢子虫(Haemosporida)因其复杂的生命周期和多样化的宿主适应性备受关注。这类寄生虫在组织中发育的裂殖体阶段存在显著形态差异,可分为小型裂殖体(meronts)和巨型裂殖体(megalomeronts)两种类型。然而,关于不同物种是否固定发育其中一种形态,或是存在表型可塑性,以及这些特征在分类学中的价值,长期存在争议。更棘手的是,宿主细胞核肥大现象传统上被认为是Leucocytozoon属的特征,但近期研究暗示这可能存在例外。

维也纳兽医大学(University of Veterinary Medicine Vienna)的研究团队选择欧洲斑鹟(Ficedula hypoleuca)和红胸鹟(Ficedula parva)这两种亲缘关系密切但越冬地不同的鹟科鸟类作为研究对象,通过多学科技术手段揭示了Haemoproteus组织期发育的惊人多样性。这项发表在《International Journal for Parasitology》的研究不仅首次报道了H. balmorali在同一宿主中同时发育两种裂殖体形态的现象,还挑战了血孢子虫分类的传统形态学标准。

研究人员采用PCR和血涂片镜检筛选自然感染的鸟类,对阳性个体进行组织学检查。通过特异性原位杂交(CISH/FISH)和激光显微切割(LCM)技术实现组织期寄生虫的分子鉴定,并基于细胞色素b基因(886 bp)构建系统发育树。免疫组化(IHC)用于确定寄生虫的宿主细胞定位,图像分析软件定量测量裂殖体形态特征。

研究结果部分,"鹟科鸟类中Haemoproteus感染的一致检测"显示,所有8只F. hypoleuca和2只F. parva均通过分子和镜检确认感染,包括H. balmorali hCOLL3、H. pallidus hPFC1和H. majoris hPHSIB1等谱系。值得注意的是,血涂片中三种寄生虫的配子体可通过沃尔廷颗粒(volutin granules)等特征明确区分。

"Haemoproteus物种展示不同的组织期发育"部分包含三项重要发现:首先,在H. balmorali感染的F. hypoleuca中同时检测到裂殖体(34.4±13.4 μm)和巨型裂殖体(45.0±23.7 μm),后者表现出显著的宿主细胞核肥大——这一传统认为的Leucocytozoon特征。通过谱系特异性探针和LCM证实两者均属于hCOLL3谱系,首次证明Haemoproteus存在表型变异。其次,在F. parva中首次记录到H. majoris hPHSIB1的巨型裂殖体(最大达842 μm),主要存在于砂囊,其厚壁(8.1±2.2 μm)与网状结构具有物种特异性。第三,H. pallidus感染的鸟类虽呈现配子体血症却未发现组织期阶段,提示其裂殖生殖周期可能与配子体发生不同步。

"系统发育分析"显示,裂殖体形成物种主要聚集在一个支系(支持率98/0.73),而巨型裂殖体形成物种则分散在不同分支。值得注意的是,H. balmorali与仅形成裂殖体的近缘种H. attenuatus(遗传距离2.25%)构成高支持分支(100/1.0),表明表型变异可能发生在近缘物种间。

这项研究的突破性发现对血孢子虫生物学具有多重意义:首先,H. balmorali在同一自然宿主中同时发育两种裂殖体形态,证明Haemoproteus存在迄今未知的表型可塑性。其次,宿主细胞核肥大的发现挑战了该特征作为Leucocytozoon诊断标准的传统观点,提示分类学需结合分子证据。第三,不同物种组织期发育模式的差异(如H. pallidus缺乏同步组织期)反映了Haemoproteus属内复杂的生活史策略。这些发现不仅为血孢子虫分类提供新视角,也为理解宿主-寄生虫共进化机制奠定基础。

从技术层面看,研究成功将LCM与长片段PCR结合应用于福尔马林固定组织,为追溯自然感染中寄生虫发育轨迹建立新方法。系统发育分析揭示的形态-基因型关联,则为预测未研究物种的发育模式提供框架。未来研究需扩大样本量和物种范围,特别是探究表型变异的分子机制及其在寄生虫传播中的作用。

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