韩国野生啮齿动物及其体表寄生虫中嗜吞噬细胞无形体与米库尔新埃立克体的分子检测与遗传特征分析

《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》:Molecular detection and characterization of Anaplasma phagocytophilum and Neoehrlichia mikurensis in wild rodents and their ectoparasites in South Korea

【字体: 时间:2025年11月01日 来源:International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife 2.0

编辑推荐:

  本研究针对韩国地区人畜共患蜱媒病原体自然循环机制不清的问题,通过分子检测技术对野生啮齿动物及其体表蜱、螨开展系统性监测,首次在韩国发现米库尔新埃立克体(N. mikurensis)在肩突硬蜱(I. nipponensis)中的自然感染,并证实嗜吞噬细胞无形体(A. phagocytophilum)在鼠-蜱-螨生态链中的广泛传播。研究成果为东亚地区蜱媒疾病防控提供了关键流行病学依据。

  
在全球气候变化和人类活动范围不断扩大的背景下,由蜱虫传播的疾病正日益成为公共卫生领域的重大挑战。这类疾病中,由嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)引起的无形体病和由米库尔新埃立克体(Neoehrlichia mikurensis)引起的新埃立克体病尤为引人关注。它们能够感染人类,引起发热、关节疼痛等一系列非特异性症状,对免疫功能低下的人群尤其危险。然而,这些病原体在自然界的生存和传播并非孤立事件,而是一个复杂的生态过程。野生啮齿动物,如常见的黑线姬鼠(Apodemus agrarius),被认为是这些病原体的重要储存宿主,而寄生在它们身上的蜱、螨等节肢动物则扮演着传播媒介的角色。尽管这些病原体在全球多个地区均有发现,但它们在特定区域,如东亚的韩国,其具体的遗传多样性、在野生动物与媒介中的流行情况以及传播循环路径,仍然存在许多未知。例如,韩国此前已有研究在野生啮齿动物中检测到米库尔新埃立克体,但能否在传播媒介——蜱虫身上找到它存在的直接证据?不同来源的嗜吞噬细胞无形体菌株是否存在遗传差异,这些差异是否与特定的宿主或媒介相关?解答这些问题,对于准确评估该地区的疾病风险、制定有效的监测和防控策略至关重要。
为了填补这一知识空白,由Yujin Kim和Changjong Moon等人组成的研究团队在《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》上发表了一项深入研究。他们在2023年4月至2025年3月期间,系统地调查了韩国半岛西南部地区的野生啮齿动物及其体表寄生虫群落,旨在揭示嗜吞噬细胞无形体和米库尔新埃立克体的流行状况、遗传特征及其在自然界的传播循环机制。
研究人员开展此项研究主要依赖于几个关键的技术方法。首先是样本的采集与处理,他们在两年间捕获了461只野生啮齿动物,并收集了其体表的蜱(1,804只,分为279个池)和螨(16,406只,分为800个池)。随后,利用实时定量PCR(qPCR)技术对采集的样本(包括啮齿动物的血液、脾脏以及蜱、螨池)进行病原体(无形体/埃立克体属)的初步筛查。对于qPCR检测呈阳性的样本,研究人员进一步采用巢式PCR(nested PCR)技术,针对嗜吞噬细胞无形体的16S rRNA基因和msp4(主要表面蛋白4)基因,以及米库尔新埃立克体的16S rRNA基因和groEL(热休克蛋白)基因进行扩增,并对扩增产物进行测序。最后,他们运用分子进化遗传学分析软件MEGA-X,基于获得的基因序列构建系统发育树,以分析病原体菌株的遗传关系和地理分布特征。
3.1. 野生啮齿动物和蜱的收集与分类
研究期间共捕获461只小型啮齿动物,其中黑线姬鼠(A. agrarius)占绝对优势(407只,88.3%),其他还包括 Crocidura 鼩鼱(30只,6.5%)、Craseomys regulus(23只,5.0%)和巢鼠(Micromys minutus,1只,0.2%)。从这些啮齿动物身上共收集到1,804只蜱,其中绝大部分为幼虫(1,474只,81.7%),无法鉴定到种;在若虫中,日本硬蜱(Ixodes nipponensis)是优势种(312只,占若虫的绝大多数)。蜱的采集呈现明显的季节性,夏秋季节(特别是8月至10月)数量显著增多。这项基础工作明确了研究区域传播媒介的优势种类和活动规律。
3.2. 嗜吞噬细胞无形体和米库尔新埃立克体的流行率
分子检测结果显示,嗜吞噬细胞无形体在野生啮齿动物中的感染率高达25.8%(119/461),其中黑线姬鼠的感染率为26.0%,鼩鼱的感染率甚至达到36.7%。在蜱类中,该病原体的总体最小感染率(MIR)为2.8%,其中日本硬蜱若虫的MIR为11.9%,长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)和褐黄血蜱(H. flava)若虫的MIR也较高,分别为16.7%和20.0%。值得注意的是,在螨虫池中也检测到嗜吞噬细胞无形体,MIR为0.4%,提示螨虫可能在其传播循环中具有一定作用。相比之下,米库尔新埃立克体的检出率较低,仅在5只黑线姬鼠(1.1%)中发现。但更具突破性意义的是,研究在一个日本硬蜱若虫池中首次检测到米库尔新埃立克体(MIR为0.1%),这是在韩国蜱类中首次记录到该病原体。流行率数据表明,嗜吞噬细胞无形体在当地的鼠-蜱生态系统中已建立稳定的传播链,而米库尔新埃立克体虽然检出率低,但其在媒介中的发现证实了其在韩国自然疫源地的存在。
3.3. 核苷酸测序与系统发育分析
通过对阳性样本的基因序列进行分析,研究人员发现,从啮齿动物、蜱和螨中获得的嗜吞噬细胞无形体序列(包括16S rRNA和msp4基因)具有高度同源性(16S rRNA相似性达98.67-100%),并且共同形成一个紧密的进化支。该支系与来自韩国本地的日本硬蜱(参考序列OM294663)中的菌株完全一致(100%相似性),而明显区别于来自欧洲的菌株(如源自蓖子硬蜱 Ixodes ricinus 的菌株)以及源自其他蜱种(如全沟硬蜱 I. persulcatus)的菌株。这表明在韩国西南部地区,可能存在一个由野生啮齿动物(特别是黑线姬鼠)和日本硬蜱作为主要宿主和媒介的、相对独立的嗜吞噬细胞无形体传播循环体系。对于米库尔新埃立克体,基于groEL基因的系统发育分析显示,本次研究获得的菌株序列主要聚集于两个不同的进化支:一支与来自中国东北和俄罗斯的菌株亲缘关系较近,另一支则与来自中国东南部和日本的菌株聚在一起,两者均与欧洲菌株明显分开。这揭示了米库尔新埃立克体在东亚地区存在遗传多样性,并且韩国的菌株与邻近地理区域的菌株有着密切的演化联系。
综合以上研究结果,可以得出以下主要结论和讨论要点:本研究证实了嗜吞噬细胞无形体和米库尔新埃立克体在韩国野生啮齿动物及其体表寄生虫(特别是蜱)中的自然感染。其中,嗜吞噬细胞无形体流行率较高,且其遗传特征显示存在一个可能与日本硬蜱和啮齿动物密切相关的本地传播谱系。研究首次在韩国蜱虫(日本硬蜱)中检测到米库尔新埃立克体,填补了该病原体传播链中媒介证据的空白。米库尔新埃立克体的遗传分析表明,韩国存在的菌株属于东亚地区已知的两个主要遗传谱系,提示其与周边地区的病原体存在交流或具有共同的进化历史。
这项研究的意义重大。首先,它提供了韩国地区这两种重要蜱媒病原体在自然疫源地中的最新、最直接的分子流行病学数据。其次,通过遗传进化分析,揭示了病原体菌株与特定媒介(日本硬蜱)和地理区域的关联性,这对于理解病原体的生态适应性和传播动力学至关重要。最后,鉴于这些病原体对人类健康的潜在威胁,本研究的结果为公共卫生部门评估风险、制定针对性的监测方案(例如重点关注日本硬蜱活跃的季节和区域)和预警系统提供了科学依据。研究人员也指出了一些研究的局限性,例如米库尔新埃立克体检出率较低可能与方法学有关,以及未来可采用如多位点序列分型(MLST)等更精细的分子分型技术来深入探索菌株的多样性。总之,这项工作极大地增进了我们对韩国蜱媒人畜共患病自然循环的理解,凸显了持续开展野生动物及其寄生虫病原体监测对于应对新发传染病威胁的极端重要性。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号