西班牙和摩洛哥野生白蛉种群中沃尔巴克氏体(Wolbachia)的传播评估:对利什曼病(Leishmaniasis)防控的意义

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Parasites & Vectors 3

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  利什曼病是一种由白蛉传播的寄生虫病,对人类健康危害极大。为探索新的防控手段,研究人员调查了西班牙和摩洛哥野生白蛉种群中沃尔巴克氏体感染率及菌株。结果发现不同白蛉种和地区感染率有差异,还鉴定出多种菌株。这为利什曼病防控提供了新思路。

  在世界范围内,利什曼病如同隐藏在暗处的 “健康杀手”,严重威胁着人类的生命健康。这种由利什曼原虫(Leishmania)引起、通过感染雌性白蛉(Phlebotomine sand flies)叮咬传播的寄生虫病,每年都会引发约 100 万例新感染。它主要有内脏利什曼病(Visceral Leishmaniasis,VL)和皮肤利什曼病(Cutaneous Leishmaniasis,CL)两种临床形式。VL 若得不到及时治疗,往往会夺走患者的生命;CL 则会导致患者皮肤出现难看的病变,不仅影响外貌,还会给患者带来沉重的心理负担 。
目前,控制利什曼病的主要手段是控制白蛉这一传播媒介。然而,随着白蛉对杀虫剂的抗性不断增强,传统的化学防治方法逐渐陷入困境。在这样的背景下,寻找新的、有效的生物防治手段迫在眉睫。沃尔巴克氏体(Wolbachia),一种广泛存在于昆虫体内的胞内共生菌,因其能通过诱导细胞质不亲和性(Cytoplasmic Incompatibility,CI)等生殖改变来影响昆虫的繁殖,为利什曼病的生物防治带来了新的希望。但要将其应用于实际防控,就必须深入了解沃尔巴克氏体在野生白蛉种群中的感染情况和分布特征。

为此,来自西班牙格拉纳达大学(University of Granada)药学院寄生虫学系的研究人员 Andrés Torres-Llamas、Victoriano Díaz-Sáez 等人开展了一项研究,旨在评估西班牙和摩洛哥这两个利什曼病流行国家的野生白蛉种群中沃尔巴克氏体的感染率,并监测其流行菌株。该研究成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是利用聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)检测白蛉体内是否存在沃尔巴克氏体的 DNA;二是通过测序进行单倍型多样性分析,并构建系统发育关系;三是借助计算机模拟预测沃尔巴克氏体表面蛋白(Wolbachia surface protein,WSP)的结构 。研究样本来自西班牙格拉纳达省和摩洛哥塞塔特省的 14 个地点,在特定时间段内用疾控中心(CDC)的诱蚊灯收集白蛉样本。

研究结果如下:

  • 沃尔巴克氏体感染情况:在检测的 697 只白蛉标本中,45.8%(319/697)的标本检测到沃尔巴克氏体感染。总体上,雄性和雌性白蛉的感染率相似(雄性 46.1%,雌性 45.6%,P = 0.92) 。在西班牙捕获的白蛉中,感染率为 50.4%(289/584),不同种白蛉的感染率存在显著差异(P<0.001),如 P. perniciosus 的感染率高于 P. ariasi、P. langeroni 和 S. minuta 等 。在摩洛哥捕获的白蛉中,感染率为 26.5%(30/113) ,不同种白蛉和不同捕获地点的感染率差异均不显著。此外,西班牙捕获的 P. perniciosus 的感染率显著高于摩洛哥,而西班牙的 P. sergenti 标本未检测到感染,摩洛哥的 P. sergenti 标本则检测到两种不同的沃尔巴克氏体单倍型感染。
  • 沃尔巴克氏体单倍型特征:研究共鉴定出 5 种沃尔巴克氏体 wsp 基因单倍型。西班牙的 P. perniciosus、P. ariasi、P. langeroni 和 S. minuta 中检测到的单倍型与意大利分离的 wPrn 菌株 100% 同源,P. papatasi 中检测到的单倍型与印度和伊朗等地的 wPap 菌株 100% 相同 。摩洛哥的 P. perniciosus 单倍型与西班牙相同,P. longicuspis s.s. 的单倍型与 P. perniciosus 存在一个单核苷酸多态性(SNP),P. sergenti 标本中检测到两种单倍型,分别与 P. papatasi 和果蝇属的菌株具有较高同源性 。
  • 系统发育分析:通过对沃尔巴克氏体 wsp 序列的系统发育分析,所有序列分为 A 和 B 两个明显不同的簇,进一步可分为 6 个亚组。不同种白蛉中的沃尔巴克氏体序列分别聚类到相应的亚组,如 P. perniciosus 等聚类到 Prn 亚组,P. papatasi 聚类到 Pap 亚组,摩洛哥 P. sergenti 的单倍型分别聚类到 Pap 或 Mel 亚组 。
  • WSP 结构预测:所有分析的序列都包含典型的 β - 桶结构,预测结构模型可靠性高。不同单倍型在氨基酸序列的高变区存在差异,如 P. sergenti(El Borouj)的单倍型在第四环有一个 9 氨基酸的插入,导致该环延长约 10 ?。

研究结论和讨论部分指出,该研究证实了不同沃尔巴克氏体菌株在所有调查的白蛉种和雌雄个体中均有传播。所有已证实或疑似的 L. infantum 传播媒介都共享相同或密切相关的沃尔巴克氏体单倍型 。对于 P. sergenti,西班牙和摩洛哥标本的感染情况差异显著,且摩洛哥不同地区的标本感染不同单倍型,这可能与当地的流行病学差异有关 。WSP 的细胞外环结构差异可能在增强或抑制利什曼原虫及其他病原体在白蛉体内的发育中发挥作用 。这些发现为进一步研究沃尔巴克氏体菌株、利什曼原虫种和白蛉种 / 谱系之间的三方相互作用奠定了基础,对利什曼病的生物防治具有重要的指导意义,有望推动利什曼病防控策略的创新和发展。

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