城市啮齿动物中克氏锥虫(T. cruzi)的垂直传播:维持遗传多样性及公共卫生风险的新机制

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:PLOS Pathogens 5.5

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  本研究首次在自然种群中证实克氏锥虫(T. cruzi)可通过垂直传播在挪威大鼠、黑家鼠和家鼠中维持感染,传播率达22.7%。通过PCR检测和深度测序发现胚胎存在混合感染(TcI/TcII/TcV),揭示垂直传播不仅能维持寄生虫流行率,还可促进DTU多样性。该发现为理解城市环境中无媒介条件下T. cruzi的持续传播提供了关键证据,对评估城市查加斯病风险具有里程碑意义。

  证据揭示:城市啮齿动物中的垂直传播现象
研究团队在新奥尔良都市区的自然啮齿动物种群中首次捕捉到克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)垂直传播的直接证据。通过对12只感染母体携带的66个胚胎进行系统检测,发现22.7%的胚胎呈现PCR阳性结果,其中家鼠的传播率最高达40%。这种跨胎盘传播现象在三种常见城市啮齿类宿主中均被观察到,打破了传统认为媒介昆虫是唯一传播途径的认知框架。

基因测序揭示混合感染模式
深度测序技术揭示了胚胎中存在的复杂DTU(离散分型单元)组合。特别值得注意的是,在6个阳性胚胎中同时检测到TcI与非TcI型(TcII/TcV)的共感染。最大似然法构建的系统发育树显示,来自胚胎的寄生虫序列与当地其他啮齿动物和媒介昆虫分离株具有高度多样性。这种遗传多样性的垂直传递暗示着,即便在缺乏媒介昆虫的城市环境中,寄生虫种群仍能维持其基因库的丰富性。

母婴传播的生态学意义
研究数据表明,垂直传播可能成为城市环境中维持T. cruzi感染的关键替代途径。啮齿类宿主有限的移动能力(通常不超过一个街区范围)与城市环境中媒介昆虫的罕见性形成鲜明对比。这种传播方式的确认,解释了为何在休斯顿等城市开展的三年媒介监测仅捕获极少量锥蝽的情况下,啮齿动物仍能保持较高感染率。更值得关注的是,胚胎期获得的混合感染可能影响寄生虫的致病演化轨迹。

方法学的创新突破
研究团队采用严格的防污染措施处理胚胎样本,通过比较母体与胚胎的mini-exon基因标记进行溯源分析。其中家鼠胚胎1609.6同时携带4个TcI和3个TcV单倍型的发现,为理解垂直传播对寄生虫群体遗传结构的影响提供了直接证据。这种多平台分子诊断策略为未来野生动物寄生虫传播研究建立了新标准。

公共卫生警示与未来方向
该研究颠覆了查加斯病主要是农村疾病的传统认知,证实城市啮齿动物可通过垂直传播维持T. cruzi的流行。考虑到这些宿主与人类的密切接触,研究建议应重新评估城市环境的疾病风险模型。未来研究需结合基因组亲缘分析等技术,进一步阐明垂直传播对寄生虫进化和临床结局的影响机制。

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