利用PET/CT放射性标记技术揭示血管圆线虫和纹状环线虫幼虫在非洲大蜗牛体内的迁移路径

《Parasites & Vectors》：Radiolabeling of Angiostrongylus vasorum- and Crenosoma striatum larvae: a novel method using PET/CT to unveil larval migration in the gastropod intermediate host (Lissachatina fulica)

本研究针对蜗牛传播的 metastrongyloid 肺线虫感染在兽医和人类医学中的重要性与研究空白，开发了一种利用18F-FDG 放射性标记幼虫并结合 PET/CT 成像的新方法，首次在非洲大蜗牛（Lissachatina fulica）体内成功可视化了 Angiostrongylus vasorum 和 Crenosoma striatum 第一期幼虫（L1）的迁移过程。研究确定了最佳标记条件（30分钟孵育），并证实幼虫在感染后30分钟至2小时内广泛扩散，为理解寄生虫-中间宿主相互作用及阻断传播提供了创新视角。

　　

在寄生虫学研究领域，蜗牛传播的metastrongyloid肺线虫感染一直是个棘手的问题。这类寄生虫不仅影响野生动物，还会感染家养宠物甚至人类，导致严重的呼吸道等症状。然而，由于中间宿主——蜗牛体内寄生虫发育过程的"黑箱"特性，科学家们对幼虫如何在蜗牛体内迁移、哪些器官是它们的"靶点"等关键问题知之甚少。传统研究方法往往需要解剖蜗牛，只能获得静态的时间点信息，无法实时观察这一动态过程。

正是为了突破这一技术瓶颈，来自荷兰伊拉斯谟医学中心和德国吉森大学的Joep T. van de Sanden、Alena Dusch等研究人员开展了一项创新性研究，他们将核医学领域常用的PET/CT成像技术引入寄生虫学研究，试图"照亮"肺线虫幼虫在蜗牛体内的完整迁移路径。这项研究成果发表在《Parasites & Vectors》期刊上，为理解寄生虫与中间宿主的相互作用提供了全新视角。

研究人员选择了两类在欧洲具有重要意义的肺线虫：感染犬类的Angiostrongylus vasorum和感染刺猬的Crenosoma striatum，以及它们共同的中间宿主——非洲大蜗牛（Lissachatina fulica）作为研究对象。这种蜗牛不仅体型大易于操作，还是多种寄生虫的天然中间宿主，包括具有人畜共患潜能的广州管圆线虫（Angiostrongylus cantonensis）。

为开展研究，团队主要运用了三大关键技术：首先通过贝尔曼漏斗法从自然感染的犬类和刺猬粪便中分离获得第一期幼虫（L1）；接着利用放射性葡萄糖类似物¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）对活幼虫进行体外标记，并通过伽马计数器精确量化标记效率；最后将标记后的幼虫通过注射或自愿摄食方式感染蜗牛，使用小动物专用PET/CT系统进行在体扫描，追踪幼虫在不同时间点的分布情况。

幼虫标记效率与优化

研究团队首先系统评估了不同孵育时间（5-120分钟）下¹⁸F-FDG在A. vasorum L1幼虫体内的摄取情况。结果显示，幼虫对放射性标记物的摄取在30分钟内达到峰值，平均每个幼虫携带0.33 kBq的活性，延长孵育时间并未进一步提高标记效率。这一发现为后续在体成像实验确定了最佳标记条件。值得注意的是，死幼虫对照组也检测到少量非特异性摄取，提示完全洗脱未结合标记物存在一定挑战。

注射感染后的幼虫迁移模式

通过注射方式将标记幼虫送入蜗牛体内后，PET/CT扫描显示，感染后30分钟，放射性信号主要集中在注射点（靠近呼吸孔处）。随着时间推移（60和90分钟），信号呈现扩散趋势，表明幼虫开始向蜗牛身体其他部位迁移。特别值得注意的是，两只蜗牛在消化腺顶部出现了明显的局灶性信号，这可能暗示了A. vasorum幼虫对该器官的趋向性。然而，由于信号广泛分布，研究未能明确将活动信号定位到特定器官。

口服感染后的幼虫分布特征

为更贴近自然感染过程，研究团队还采用了自愿口服感染方式。扫描结果显示，C. striatum幼虫在感染后10分钟主要分布在消化道内，从食管延伸至胃部。然而2小时后，信号变得弥散且强度减弱，无法精确定位到特定器官。这可能是由于¹⁸F-FDG的物理半衰期较短（约109分钟），导致后期信号强度不足，也可能是幼虫已广泛分散至全身多个组织。

研究结论与意义

本研究成功证实了利用¹⁸F-FDG放射性标记metastrongyloid肺线虫L1幼虫并在活体蜗牛中通过PET/CT追踪其迁移的可行性。尽管由于放射性衰变和信号扩散，研究未能明确识别出幼虫的器官趋向性或特定迁移路径，但这一技术平台为后续研究奠定了基础。

该研究的创新点在于首次将临床常用的分子影像技术应用于寄生虫-中间宿主相互作用研究，实现了对寄生虫迁移过程的非侵入性、实时动态观察。相比传统解剖方法，这种技术能够连续监测同一宿主内寄生虫的分布变化，减少个体差异对结果的干扰。

研究人员在讨论中指出，未来研究可通过提高感染剂量、使用半衰期更长的放射性核素（如¹¹¹In-奥曲肽）或不同的标记策略来增强信号强度和持续时间。此外，这一技术平台可扩展至其他人畜共患肺线虫研究，如广州管圆线虫（A. cantonensis）和哥斯达黎加管圆线虫（A. costaricensis），以及兽医临床重要的狐环线虫（Crenosoma vulpis）、猫圆线虫（Aelurostrongylus abstrusus）和短尾洞线虫（Troglostrongylus brevior）等。

这项研究为深入理解肺线虫在中间宿主体内的发育生物学提供了重要技术手段，对开发阻断寄生虫传播的新策略、保障人和动物健康具有积极意义。通过揭示寄生虫迁移的"路线图"，未来或可针对关键靶器官设计干预措施，从而有效控制这些重要寄生虫病的传播。