蜱类病毒组:生态地理分布与属特异性的探秘之旅

【字体: 时间:2025年03月01日 来源:Microbiome 13.8

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  为探究蜱传病毒(TBVs)相关问题,研究人员分析宁夏蜱类病毒组,发现病毒与蜱属及地理分布关联,意义重大。

  在大自然的 “微观战场” 上,蜱虫虽小,却有着巨大的 “能量”。蜱虫(Ixodoidea)是一类全球分布的专性吸血外寄生虫,别看它不起眼,却是多种致病病毒、细菌和原生动物的 “搬运工”,成功 “跨界” 感染人类、家畜和野生动物。目前已知能成功实现宿主跳跃的蜱传病毒(TBVs)有 105 种,其中 59 种对人类有害。近年来,中国更是新发现了至少 12 种与人类感染相关的蜱传病毒 ,如阿龙山病毒、松岭病毒等。
然而,人类对这个 “隐藏杀手” 的了解还远远不够。尽管许多蜱相关病毒存在传播风险,但人们对大多数蜱种中致病性 TBVs 的流行情况知之甚少。随着测序技术的发展,大量未知病毒从蜱虫中被挖掘出来,可蜱虫病毒组的复杂程度远超想象,不同蜱属和种携带的病毒差异,以及蜱传病毒分布受哪些因素影响,都亟待解答。

为了揭开这些谜团,宁夏医科大学、军事医学科学院等多家机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Microbiome》杂志上,为蜱传病毒的防控带来了新的曙光。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是样本采集,在 2022 - 2023 年春季,从宁夏不同生态环境(森林、草原、农田、沙漠、戈壁)采集蜱虫样本,经鉴定后用于后续实验;二是元转录组测序,提取 155 组蜱虫的总 RNA 进行测序;三是生物信息学分析,通过多种软件对测序数据进行处理,分析病毒多样性、进行病毒分类注释和系统发育分析等。

研究结果如下:

  1. 蜱属的地理分布差异:研究涉及的蜱虫分属 3 个属 7 个种,不同属的蜱虫分布在不同地理区域。璃眼蜱属(Hyalomma)主要分布在宁夏北部干旱地区,如沙漠和戈壁;革蜱属(Dermacentor)多见于农田和草原;血蜱属(Haemaphysalis)则集中在南部山区。空间自相关分析表明,蜱种分布存在高度空间自相关性。通过反距离加权法(IDW)进一步发现,不同蜱种分布区域的生态地理因素(海拔、降水、归一化植被指数 NDVI 等)差异显著,这意味着蜱种分布受地理和生态因素共同影响。
  2. 蜱属间病毒组多样性差异显著:对测序数据处理后发现,不同蜱属的病毒流行率和丰度差异明显。血蜱属的病毒多样性最高,璃眼蜱属次之,革蜱属最低。主坐标分析(PCoA)显示不同蜱种的病毒组存在显著差异,α - 多样性分析也证实了不同蜱属和种之间病毒多样性的差异。例如,革蜱属的病毒丰富度显著低于其他两个属,长角血蜱(Hae. longicornis)的病毒丰富度显著低于青海血蜱(Hae. qinghaiensis)和日本血蜱(Hae. japonica) 。
  3. RNA 病毒的分类和进化:研究人员从 155 个文库中组装出 348 个含 RNA 依赖的 RNA 聚合酶(RdRp)的病毒基因组,鉴定出 14 目 63 种病毒,其中 26 种为新发现病毒。系统发育分析发现,多数病毒表现出蜱属特异性。如与 Artiviridae 科相关的宁夏 artilike 病毒 1 - 3,在不同蜱属中分布不同;部分已知病毒在不同蜱属中的分布也符合这一规律,新发现的病毒大多与节肢动物传播或蜱传病毒聚类。
  4. 病毒分布的蜱属特异性:研究发现 61 种病毒具有蜱属特异性,革蜱属、璃眼蜱属和血蜱属分别有 22 种、12 种和 27 种特异性病毒。不同蜱属中病毒的感染率和分布区域不同,如宁夏 artilike 病毒 1 在两种革蜱中感染率较高;璃眼蜱属中亚洲璃眼蜱(Hy. asiaticum)携带病毒较多,边缘璃眼蜱(Hy. scupense)携带病毒较少但部分病毒感染率高;血蜱属中多种病毒在不同种间有分布,且主要分布在高 NDVI 区域。此外,还发现两种跨属感染的单链 RNA(ssRNA (+) )病毒,但较为罕见。

研究结论和讨论部分指出,该研究丰富了蜱传病毒多样性数据库,表明蜱虫病毒组组成受蜱属、生态和地理因素共同影响,反映了蜱虫和病毒的共同进化关系,为评估蜱虫和蜱传病毒感染风险区域提供了基础数据。同时,发现的 26 种新病毒,提示蜱虫中可能还有大量未知病毒,这些新病毒的致病性虽不确定,但部分已知病毒属可能存在健康风险,如 Thogotovirus、Orthonairovirus 和 Orthomyxovirus 属。因此,加强对相关地区人类感染的监测十分必要,这有助于早期发现和预防潜在的蜱传疾病,降低公共卫生风险。该研究为蜱传病毒的防控提供了科学依据,强调了在预防蜱传疾病策略中考虑栖息地和宿主相互作用的重要性,对保护人类和动物健康具有重要意义。
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