波斯疏螺旋体（Borrelia persica）在媒介蜱Ornithodoros tholozani中的跨发育期、跨卵巢及超寄生传播机制与动态研究

《Parasites & Vectors》：Experimental transmission of the relapsing fever spirochete Borrelia persica in its tick vector Ornithodoros tholozani by transstadial, transovarial, and hyperparasitism routes with description of dynamics within the tick host

本研究针对中东与中亚地区人兽共患的回归热病原体——波斯疏螺旋体（Borrelia persica），通过建立无动物接触的人工饲喂系统，首次系统解析其在媒介蜱Ornithodoros tholozani中的三种传播途径（跨发育期、跨卵巢、超寄生）。研究证实感染后4周螺旋体可定植唾液腺，跨发育期传播率随蜱龄增长递减（幼虫100%至成虫20%），跨卵巢传播率仅4%（卵）和2%（幼虫），并首次实验验证超寄生可介导蜱间水平传播。该成果为阻断回归热传播链提供了关键理论依据。

　　

引言：被忽视的蜱媒疾病与传播机制之谜

在中东与中亚的洞穴与荒漠地带，一种名为回归热（Tick-borne relapsing fever, TBRF）的急性传染病悄然流行。患者感染后经历周期性高热、寒战及多器官损伤，严重时可致死。其元凶——波斯疏螺旋体（Borrelia persica）通过软蜱Ornithodoros thozolani（奥尼索多罗斯蜱）叮咬传播。尽管早在上世纪60年代学者已推测该病原体可通过蜱的跨发育期（transstadial）和跨卵巢（transovarial）途径延续，但其在蜱体内的动态分布、传播效率及潜在的超寄生（hyperparasitism）传播机制始终模糊不清。更关键的是，传统研究依赖动物模型，难以精准控制感染参数，且无法排除野生动物宿主对传播链的干扰。

为破解这些难题，Kleinerman等人在《Parasites & Vectors》发表研究，通过创新性构建全人工饲喂的O. tholozani蜱群，首次在无动物介入条件下系统模拟了B. persica的完整传播周期。

关键技术方法概览

研究团队建立了一套人工蜱饲喂系统：幼虫通过浸血法感染，若虫与成虫通过覆有犬毛脂提取物的Parafilm膜吸食含B. persica的肝素化牛血。利用实时荧光定量PCR（quantitative PCR, qPCR）靶向检测flaB基因，定量分析蜱各器官（中肠、唾液腺、卵巢）的螺旋体载量。通过设计跨发育期感染实验（从幼虫至成虫）、跨卵巢传播实验（感染雌蜱子代检测）及超寄生模拟（感染若虫与未感染雄蜱共饲），全面评估三种传播途径的效率。

研究结果解析

1. 螺旋体在蜱体内的定植动态

通过每周解剖感染第三期若虫发现，B. persica摄入1周后集中存在于中肠，载量高达67.4 flaB拷贝/10⁵蜱16S rRNA拷贝；第4周起螺旋体向唾液腺迁移，此时蜱具备传播能力。这一过程与蜱发育同步，部分若虫在感染期间蜕皮为成蜱仍保持感染性。

2. 跨发育期传播效率逐级递减

幼虫经高浓度螺旋体（1.2×10⁷/mL）浸血感染后，PCR检测显示感染率达100%；但随蜱龄增长，第一期若虫、第二期若虫、第三期若虫和成蜱的感染率分别降至55%、20%、25%和20%。螺旋体载量在幼虫阶段最高（243.8拷贝），若虫期显著降低，提示病原体在蜕皮过程中部分丢失。

3. 跨卵巢传播效率极低

感染雌蜱中仅62.5%（5/8）检测到B. persica，但其子代卵与幼虫的感染率分别仅为4%和2%。值得注意的是，螺旋体阳性雌蜱的幼虫孵化率（75%）低于未感染组（88%），暗示感染可能轻微影响蜱生殖力。

4. 超寄生——蜱间水平传播新途径

实验首次证实，未感染雄蜱可通过叮咬感染若虫获取螺旋体（2/10雄蜱PCR阳性），

蜱体背板可见雄蜱口器造成的撕裂伤痕（图2A、B）。反向实验（感染雄蜱叮咬未感染若虫）未实现传播，表明超寄生方向性影响传播效率。

结论与意义

本研究明确B. persica在蜱体内需4周完成中肠至唾液腺的定植，此后蜱具传染性。跨发育期传播虽可持续但效率随蜱龄下降，跨卵巢传播率极低（自然环境中仅0.04%幼虫感染），挑战了“蜱为主要自然储主”的传统假说，支持野生动物宿主在维持病原体循环中的关键作用。超寄生行为的证实，为解释洞穴等高密度蜱群中病原体扩散提供了新机制。

论文通过无动物模型首次系统量化B. persica传播参数，为开发阻断回归热传播的靶点策略（如针对唾液腺定植或超寄生行为）奠定基础。未来需进一步探究螺旋体载量与传播力关系，以及人工饲喂对病原体毒力的影响。