媒介宿主物种忠诚度对虫媒人畜共患病传播的潜在影响机制研究

这篇研究通过数学模型首次量化了媒介昆虫对首次吸血宿主物种的"忠诚行为"(fidelity)对日本脑炎病毒(JEV)传播的影响。研究发现，即使猪(扩增宿主)数量远少于牛(死端宿主)，媒介(如三带喙库蚊Culex tritaeniorhynchus)的宿主忠诚行为仍能通过建立局部传播循环维持病毒传播，这解释了印度和孟加拉等地区在猪群稀少情况下仍出现JEV流行的现象。研究为虫媒病毒传播机制提供了新视角，对疾病防控策略具有重要启示。

　　

媒介宿主物种忠诚度对虫媒病毒传播的影响机制

引言
吸血节肢动物在进化过程中形成了特定的宿主偏好，这种偏好与宿主可获得性共同决定了虫媒病原体的传播动态。日本脑炎病毒(JEV)作为典型案例，其传播涉及猪(扩增宿主)和鸟类等 reservoir hosts，而牛则是 dead-end hosts。有趣的是，在印度和孟加拉等地区，尽管牛与猪的比例高达140:1，JEV仍持续流行，这与传统传播理论相矛盾。

材料与方法
研究团队构建了包含两种宿主(扩增宿主A和死端宿主D)和一个媒介种群的数学模型。模型创新性地引入了"忠诚度"(fidelity)参数f，描述媒介首次吸血后持续选择同种宿主的倾向性。通过微分方程系统，模拟了不同f值(0-1)下JEV的传播动态，并基于Mwandawiro等实验数据估算了三种JEV媒介(三带喙库蚊Cx. tritaeniorhynchus、白雪库蚊Cx. gelidus和维氏库蚊Cx. vishnui)的宿主偏好和忠诚度参数。

关键发现
宿主选择实验显示：当f=0时，后续吸血比例与初始偏好一致；而f=1时媒介完全忠诚于首次吸血宿主。这种非均匀混合现象解释了为何在猪群稀少地区仍能维持传播链。

基本再生数R₀分析表明：当扩增宿主比例(N_A/N)<0.8且初始偏好<0.05时，若无忠诚行为(f<0.2)，R₀<1；但高忠诚度(f>0.6)可使R₀>1。在5只蚊子/宿主的条件下，Cx. gelidus(初始偏好0.22)引爆发风险显著高于Cx. tritaeniorhynchus(初始偏好0.05)。

传播动力学模拟显示：忠诚度增加会同时提高两类宿主的疫情峰值，但完美忠诚(f=1)时死端宿主不会发生流行。在猪:牛=1:9的场景中，中等忠诚度(f≈0.5)时死端宿主疫情规模最大。

讨论与展望
该研究首次量化了媒介忠诚行为对虫媒病毒传播的影响，为JEV在猪群稀少地区的持续流行提供了合理解释。三种JEV媒介中，Cx. gelidus因其较高的初始宿主偏好(0.22)可能比传统认为的主要媒介Cx. tritaeniorhynchus更具传播风险。这一发现对疟疾等其他虫媒病的防控策略也有启示，特别是在使用牲畜进行防控时需考虑媒介忠诚行为导致的非均匀混合效应。未来研究可扩展更多宿主种类，并纳入季节变化等生态因素，以更全面评估忠诚行为在疾病传播中的作用。