禽虱蝇作为兽医重要原虫与细菌性病原潜在传播媒介的调查研究

《Scientific Reports》:Investigation of avian louse flies as potential vectors of protozoan and bacterial pathogens of veterinary importance

【字体: 时间:2025年11月26日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对禽类寄生性虱蝇作为病原传播媒介的潜力尚不明确的问题,对9种253只禽虱蝇进行了系统性病原筛查。结果发现其在传播巴通体、立克次体等细菌及梨形虫方面作用有限,但首次在Ornithomya avicularia中检测到嗜吞噬细胞无浆体(Anaplasma phagocytophilum),在O. fringillina中发现约旦血螺旋体(Haematospirillum jordaniae),并鉴定出8种锥虫基因型。研究表明禽虱蝇在锥虫传播生态中具有重要价值,可作为野生鸟类病原监测的哨兵媒介。

  
在自然界复杂的生态网络中,吸血昆虫作为疾病传播媒介的角色始终是科学家关注的焦点。其中,禽虱蝇(Hippoboscidae: Ornithomyinae)这类寄生在鸟类体表的吸血昆虫,其病原携带状况和传播潜力却鲜为人知。尽管早期研究提示它们可能参与西尼罗病毒、巴贝斯虫和锥虫等病原的传播循环,但由于样本收集困难且其医学兽医重要性相对较低,禽虱蝇的媒介作用研究长期处于滞后状态。
近年来,斯洛伐克的一项研究报道在禽虱蝇中检测到多种巴贝斯虫DNA,这一发现引发了学术界的争议。考虑到鸟类与哺乳动物宿主接触机会有限,禽虱蝇是否真正参与这些病原的传播链仍需进一步验证。正是基于这样的科学争议和研究空白,由Gergo Keve领衔的国际研究团队开展了这项针对禽虱蝇病原携带状况的系统性调查。
研究人员在匈牙利多个鸟类环志站(如Ocsa、Tomord等)以及马耳他、挪威等地,通过专业环志人员收集了253只禽虱蝇样本,涵盖Ornithomya avicularia、O. biloba等9个物种。每只虱蝇均经过表面消毒后,采用QIAamp DNA Mini Kit进行DNA提取,并通过多重PCR方法针对特定病原基因进行检测。靶标包括细菌(嗜吞噬细胞无浆体、立克次体、巴通体、伯氏疏螺旋体和埃立克体)以及原虫(锥虫和梨形虫)的特异性基因片段,如groEL、gltA、16S-23S ITS、5S-23S IGS、16S rRNA和SSU rRNA等。所有PCR产物经纯化后测序,通过BLASTN进行序列比对,并使用最大似然法构建系统发育树进行进化分析。
样本特征与共感染情况
研究分析的253只虱蝇中,Ornithomya avicularia数量最多(138只),其次为O. turdi(33只)和O. fringillina(28只)。观察到11例虱蝇与蜱虫共感染现象,其中O. turdi的共感染率(6/33)显著高于O. avicularia(5/138)。这一发现提示不同虱蝇物种与蜱虫的相互作用模式存在差异,但鉴于虱蝇的高度活动性,此类比较需谨慎解读。
细菌性病原检测结果
在绝大多数目标细菌病原检测中,结果呈阴性。然而,研究团队在一个来自乌鸫(Turdus merula)的O. avicularia个体中,成功扩增出450 bp的groEL基因序列,与嗜吞噬细胞无浆体(Anaplasma phagocytophilum)高度同源。系统发育分析显示,该序列与欧洲黑鸟相关的A. phagocytophilum菌株形成一个独立分支,提示可能存在一个与黑鸟相关的特殊菌株进化支。
更有趣的是,在来自同一地点(Gardony-Dinnyes)的三只O. fringillina标本中,检测到约旦血螺旋体(Haematospirillum jordaniae)的16S rRNA序列。这种近年来被认为是新兴人类病原体的细菌,此前已在匈牙利的芦苇莺(Acrocephalus scirpaceus)血液中发现,本研究首次在虱蝇中报道其存在,暗示芦苇栖息鸟类及其寄生虫可能在该菌的生态循环中扮演角色。
原虫病原检测结果
锥虫的检测呈现出丰富的多样性。研究共获得8个不同的锥虫基因型,分属于T. corvi/culicavium群(B组)和T. bennetti群(A组)。特别值得注意的是,新发现的锥虫谱系B14在匈牙利和马耳他的O. biloba以及匈牙利的Crataerina hirundinis中均有检出,表明该谱系在欧洲家燕(Hirundo rustica)种群中可能具有广泛分布。
出人意料的是,在一个来自松鸦(Garrulus glandarius)的O. turdi个体中,发现了一个与T. theileri群高度相似的短序列(470 bp)。该序列与感染牛和鹿的T. theileri序列完全一致,而这类锥虫的已知传播媒介多为蚊类。这是首次在禽虱蝇中报道该群锥虫,其生态学意义有待深入探究。
研究方法学要点
本研究采用了系统的分子检测策略。样本主要来自匈牙利各地的鸟类环志站(2015-2024年),通过雾网捕获鸟类后收集其体表虱蝇。所有虱蝇经形态学鉴定后,逐个进行表面消毒和DNA提取。针对不同病原,设计了特异性PCR引物扩增关键基因片段(如锥虫的SSU基因、嗜吞噬细胞无浆体的groEL基因等),并对阳性产物进行测序和系统发育分析,确保病原鉴定的准确性。
结论与展望
本研究通过大规模筛查表明,禽虱蝇在传播巴通体、立克次体、伯氏疏螺旋体等细菌病原及梨形虫方面的作用可能相当有限。然而,其在锥虫传播生态中的潜在角色不容忽视,多种锥虫基因型的检出强烈提示禽虱蝇可能是鸟类锥虫病的潜在媒介。此外,嗜吞噬细胞无浆体和约旦血螺旋体在禽虱蝇中的首次发现,为这些病原的生态循环研究提供了新视角。
研究成果强调,禽虱蝇作为野生鸟类病原的“哨兵”具有重要价值。通过监测这些寄生昆虫的病原携带状况,可以间接了解野生鸟类群体的病原流行情况,为鸟类保护和人类共患病的早期预警提供科学依据。这项发表在《Scientific Reports》上的工作,不仅填补了禽虱蝇病原学研究的空白,也为后续媒介生物学和疾病生态学研究奠定了坚实基础。
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