基于DNA条形码技术的尼泊尔白蛉分布图谱构建及其在利什曼病媒介监测中的意义

《Scientific Reports》：Mapping the distribution of phlebotomine sand fly species with emphasis on Leishmania vectors in Nepal and exploring the potential of DNA barcoding for their identification

为应对内脏利什曼病（VL）在尼泊尔高海拔地区扩散的威胁，研究人员开展了全国性白蛉物种分布调查及DNA条形码（COI基因）鉴定技术评估。研究发现主要媒介银足白蛉（Phlebotomus argentipes）广泛分布于低地至丘陵地区，而潜在媒介Ph. majors.l.和Ph.(Adlerius) spp.在海拔>1000米山区富集；DNA条形码物种鉴定成功率达97%，显著提升形态学鉴定的准确性。该研究为尼泊尔VL消除计划的精准媒介防控提供了关键科学依据。

　　

在喜马拉雅山脉南麓的尼泊尔，一种名为“黑热病”的内脏利什曼病（Visceral Leishmaniasis, VL）曾是困扰低地居民的顽疾。然而近年来，疫情出现令人警惕的新动向：VL病例从东部向西部蔓延，甚至从海拔600米以下的平原“跳”到2000米以上的山区，连曾经被认为不适宜媒介生存的高海拔地带也未能幸免。更复杂的是，皮肤利什曼病（Cutaneous Leishmaniasis, CL）同期在西北部山区浮现，形成VL与CL并存的局面。这一切对尼泊尔设定的“2030年消除VL”目标构成严峻挑战——因为病原体（Leishmania donovani）的传播离不开媒介白蛉，若连白蛉的种类分布、生态习性都模糊不清，精准防控便无从谈起。

传统上，白蛉物种鉴定依赖显微镜下观察雄性外生殖器、雌性咽甲等细微形态特征，不仅耗时费力，更因物种复合体存在和表型可塑性而极易误判。尤其在疫情扩散区，快速、准确识别媒介物种成为防控链条上的关键瓶颈。为此，由Lalita Roy领衔的研究团队在2017至2022年间开展了一项覆盖尼泊尔43个VL活跃地区的全国性白蛉调查，并首次系统性评估DNA条形码技术在白蛉鉴定中的应用潜力。相关成果发表于《Scientific Reports》，为热带病媒介研究提供了方法论与实证范本。

关键技术方法概述

研究团队在43个地区布设CDC诱蚊灯并结合人工吸捕法采集白蛉，样本经形态学初筛后，选取316头代表不同地理生态区的个体，通过线粒体细胞色素c氧化酶亚基I（COI）基因扩增与测序，生成DNA条形码。序列经BOLD和GenBank数据库比对，采用“最佳匹配”算法评估鉴定成功率；利用MEGA、DnaSP等软件分析遗传多样性，构建邻接树和中连接网络，解析种群结构。

白蛉在调查地区的分布与多样性

研究共捕获8132头白蛉，涵盖白蛉属（Phlebotomus）和司蛉属（Sergentomyia）两大类。结果显示，VL主要媒介银足白蛉（Ph. argentipes）除3个高海拔山区外遍布所有调查地区，占总数45.18%。而潜在媒介Ph. majors.l.（10.85%）和Ph.(Adlerius) spp.（9.49%）在丘陵与山地地区富集。广义线性模型证实，低地地区的白蛉丰度显著高于丘陵和山区，但Ph.(Adlerius) spp.与Ph. majors.l.在山区的丰度分别为低地的4.76倍和1.88倍，提示高海拔地区可能存在未知传播循环。

DNA条形码的物种鉴定效能

对315条COI序列的分析表明，DNA条形码的物种鉴定成功率达97%（305/315）。其中，银足白蛉、Ph. papatasi及4种司蛉物种（Se. babu、Se. iyengari、Se. punjabensis、Se. bailyi）与数据库参考序列匹配度高达97%-100%。然而，Ph. majors.l.和Ph.(Adlerius) spp.的序列相似性仅91.24%-92.49%，且部分样本形态鉴定存疑，反映当前公共数据库对复杂类群覆盖不足的局限。

遗传多样性分析

315条序列共定义101个单倍型，单倍型多样性为0.933±0.008，核苷酸多样性为0.078±0.006。银足白蛉种群呈现低核苷酸多样性（0.0043）但高单倍型多样性（0.876），提示近期种群扩张。邻接树显示所有物种形成高支持度（99%-100%）的独立分支，但Ph. majors.l.在尼泊尔、约旦和土耳其样本中形成地理聚群，暗示可能存在隐种分化。

银足白蛉的种群遗传结构

整合231条本地序列与191条公共数据库序列构建的中连接网络显示，银足白蛉存在82个单倍型，优势单倍型H_2分布于尼泊尔东部、印度比哈尔邦及斯里兰卡。尼泊尔中部和西部山区存在特有单倍型，而斯里兰卡种群多数单倍型未与其他地区共享，反映地理隔离导致的遗传分化。

结论与讨论

本研究首次绘制了尼泊尔全境白蛉物种分布图谱，证实银足白蛉仍是VL传播的核心媒介，而高海拔地区富集的Ph. majors.l.与Ph.(Adlerius) spp.可能参与CL传播循环。DNA条形码技术成功将97%的白蛉鉴定到种级水平，尤其解决了雌性媒介难以形态鉴定的难题。尽管成本限制其大规模应用，但建议在监测中对5%-10%的样本进行分子验证，以提升数据可靠性。研究成果不仅为尼泊尔VL消除计划提供了媒介分布本底数据，更推动了昆虫分子分类学在公共卫生实践中的落地。未来需开展更系统的白蛉生物多样性调查，并结合多基因标记破解疑难类群的物种边界问题。