宿主驱动下的赫布里底钝眼蜱微生物组差异：南非小反刍动物蜱媒病原体生态学研究

《Microbial Ecology》：Bacterial Communities Harboured by Amblyomma Hebraeum Infesting Small Stock in Mahikeng city, South Africa

本研究针对南非Mahikeng地区小反刍动物寄生赫布里底钝眼蜱（Amblyomma hebraeum）的微生物群落展开深入解析。通过16S rRNA高通量测序技术，首次系统揭示了绵羊和山羊源蜱虫微生物组的显著差异：绵羊源蜱菌群多样性更高且分布均匀，而山羊源蜱中立克次体（Rickettsia spp.）相对丰度高达51.64%，提示潜在人畜共患风险。研究鉴定出包括Coxiella、Ehrlichia、Staphylococcus等在内的多种致病菌属，为蜱媒疾病防控提供重要微生物生态学依据。

　　

在非洲南部广阔的草原上，一种名为赫布里底钝眼蜱（Amblyomma hebraeum）的小型节肢动物正悄然威胁着畜牧业发展和公共卫生安全。这种蜱虫作为心水病（heartwater）病原体——反刍动物埃里希体（Ehrlichia ruminantium）的主要传播媒介，每年造成大量反刍动物死亡，对依赖小反刍动物（如绵羊和山羊）维持生计的农村社区造成沉重打击。特别是在南非西北省Mahikeng周边村庄，村民们普遍饲养绵羊和山羊作为重要收入来源和食物安全保障，蜱媒疾病的暴发直接威胁着他们的生计。

尽管蜱虫作为病原体传播媒介的重要性已广为人知，但栖息在蜱虫体内的微生物群落——这个复杂的"微生态系统"却鲜为人知。这些微生物群落不仅包含已知病原体，还蕴藏着大量共生菌和条件致病菌，它们可能通过影响蜱虫的生理特性、载体能力和疾病传播效率，悄然改变着蜱媒疾病的流行规律。更令人担忧的是，目前对南非小反刍动物寄生蜱虫微生物组的研究仍存在明显空白，特别是不同宿主来源的蜱虫其微生物群落是否存在差异，这些差异又可能对病原体传播产生怎样的影响，都是亟待解答的科学问题。

为解开这些谜团，由Kealeboga Mileng领衔的研究团队在《Microbial Ecology》上发表了一项创新性研究，通过对Mahikeng地区四个村庄（Masutlhe、Ramatlabana、Dihatshwane和Rooigrond）采集的168只赫布里底钝眼蜱进行微生物组分析，首次系统揭示了宿主种类对蜱虫微生物群落结构的深刻影响。

关键技术方法

研究团队从绵羊和山羊体表采集赫布里底钝眼蜱，通过形态学和分子生物学（16S rRNA和18S rRNA基因测序）进行种类鉴定。利用Illumina MiSeq平台对蜱虫细菌16S rRNA基因V3-V4高变区进行高通量测序，通过DADA2流程处理获得扩增子序列变异（ASVs），使用SILVA 138.1数据库进行物种注释。采用多种统计方法分析微生物组数据：α多样性通过Observed ASVs、Chao1、Shannon和Simpson指数评估；β多样性通过Bray-Curtis相异性和Jaccard距离矩阵分析，使用主坐标分析（PCoA）和非度量多维标度（NMDS）可视化；采用Kruskal-Wallis检验、PERMANOVA和ANOSIM进行组间差异显著性检验。

微生物群落多样性分析

研究人员通过α多样性分析发现了一个有趣现象：虽然绵羊和山羊源蜱虫的物种丰富度（Observed ASVs和Chao1指数）无显著差异，但绵羊源蜱虫的Shannon指数（p=0.018）和Simpson指数（p=0.02）显著更高，表明其微生物群落不仅多样性更丰富，而且物种分布更加均匀。这一发现提示宿主种类显著影响蜱虫微生物群落的结构特征，山羊源蜱虫中某些特定菌群可能占据了主导地位。

β多样性分析进一步证实了宿主种类对微生物群落组成的显著影响。基于Bray-Curtis相异性的主坐标分析显示，虽然不同宿主来源的样本存在部分重叠，但PERMANOVA分析确认宿主种类（R²=0.09，p=0.01）和采集地点（R²=0.19，p=0.005）都是微生物群落组成的显著预测因子。ANOSIM分析进一步证实了绵羊和山羊源蜱虫微生物组之间的显著分离（R=0.163，p=0.014）。

微生物群落组成特征

在门水平上，变形菌门（Proteobacteria）在两组宿主源蜱虫中均占主导地位，山羊源蜱虫中相对丰度为66.12%，绵羊源蜱虫中为41.80%。其他主要菌门包括厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteriota）和拟杆菌门（Bacteroidota）。

属水平分析揭示了更具启发性的格局。山羊源蜱虫中，立克次体（Rickettsia）以51.64%的相对丰度占据绝对优势，而绵羊源蜱虫中立克次体的相对丰度为18.85%，其他菌属分布更为均衡。热图分析直观展示了前30个最丰富菌属在两组宿主源蜱虫中的差异分布模式。

共享与特有微生物特征

Venn图分析显示，绵羊和山羊源蜱虫共享1，374个ASVs（占32.3%），构成核心微生物组。同时，山羊源蜱虫有1，504个特有ASVs，绵羊源蜱虫有1，372个特有ASVs，表明宿主特异性对微生物群落组成的显著影响。地理分布分析发现四个地点共享200个ASVs的核心微生物组，同时每个地点都有其特有的ASVs，其中Rooigrond地区的特有ASVs最多（1，003个），表明地理位置也是影响蜱虫微生物组构成的重要因素。

潜在病原体鉴定

研究检测到多个具有医学和兽医学意义的菌属，包括Coxiella、Ehrlichia、Staphylococcus、Bacillus、Acinetobacter、Corynebacterium和Streptococcus。这些病原体可能引起反刍动物的生殖问题、乳腺炎等疾病，其中一些还具人畜共患潜力，对公共卫生构成潜在威胁。

研究结论与意义

本研究系统揭示了宿主种类对赫布里底钝眼蜱微生物组构成的深远影响。绵羊源蜱虫具有更高多样性和均匀度的微生物群落，而山羊源蜱虫则呈现出立克次体占绝对优势的群落结构，这一发现对评估蜱媒疾病传播风险具有重要启示。山羊可能作为立克次体等重要病原体的储存宿主，增加了人畜共患病的传播风险。

研究鉴定的核心微生物组（200个ASVs）展现了蜱虫微生物群落的生态稳定性，而地理特异性ASVs则反映了环境因素对微生物组成的塑造作用。这些发现为理解蜱虫-微生物-环境互作提供了新视角。

从应用角度看，本研究为开发基于微生物组的蜱媒疾病防控策略奠定了理论基础。通过调控蜱虫微生物群落结构，可能影响其病原体携带和传播能力，为替代传统化学防控提供了新思路。同时，研究建立的蜱虫微生物组分析框架可为其他地区和相关物种的研究提供方法学参考。

值得注意的是，蜱虫微生物组研究仍处于起步阶段，未来需要更深入的功能研究揭示特定微生物如何影响蜱虫生物学特性和病原体传播效率。同时，考虑蜱虫生理状态（如性别、饱血程度）和环境因素（如季节变化）的综合影响，将有助于构建更全面的蜱媒疾病传播生态模型。

这项研究不仅丰富了我们对蜱虫微生物生态学的认知，也为制定针对性的蜱媒疾病防控策略提供了科学依据，对保障畜牧业可持续发展和维护公共卫生安全具有重要实践价值。