南非血红扇头蜱唾液腺与中肠细菌微生物组的时序变化及其人畜共患病病原体储存潜力分析

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对南非农村地区血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus s.l.)的唾液腺和中肠组织细菌微生物组开展时序分析,通过16S rRNA测序和ASV技术,揭示了蜱虫体内柯克斯体(Coxiella)内共生菌的主导地位及潜在致病菌(如无形体Anaplasma、埃立克体Ehrlichia)的动态变化,为蜱媒人畜共患病传播机制提供重要依据。

  

蜱虫作为重要的病媒生物,其携带的病原体对全球公共卫生构成严峻挑战。在南非农村地区,血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus sensu lato, R. sanguineus s.l.)是犬类主要寄生虫,也可叮咬人类,成为人畜共患病传播的关键媒介。然而,这种蜱虫体内微生物组的时序动态变化及其作为病原体储存库的潜力尚未明确。针对这一问题,比勒陀利亚大学等机构的研究团队开展了一项历时多年的研究,成果发表在《Scientific Reports》上。

研究团队采用16S rRNA全长基因测序技术(Pacific Biosciences CCS平台),结合扩增子序列变异(ASV)分析方法,对2016-2019年间采集自南非Bushbuckridge地区犬只的R. sanguineus s.l.中肠(MG)和唾液腺(SG)组织进行微生物组测序。通过系统发育分析和统计学检验,揭示了蜱虫微生物组的时序变化规律。

样本收集与微生物组特征
研究显示R. sanguineus s.l.是当地犬只的优势蜱种(占比未量化但描述为"most predominant")。三年间共获得43,161条有效序列,鉴定出7个菌属:柯克斯体(Coxiella)、无形体(Anaplasma)、埃希菌/志贺菌(Escherichia/Shigella)、埃立克体(Ehrlichia)、疏螺旋体(Borrelia-like)、立克次体(Rickettsia-like)和沃尔巴克氏体(Wolbachia)。值得注意的是,中肠与唾液腺组织的微生物组成无显著差异。

关键病原体动态变化
柯克斯体内共生体(CE)在所有年份均占主导(2016-2017年>98%,2019年54.21%),系统发育分析显示其与蜱种特异性共生体聚类。2017年首次检测到无形体(A. platys),2019年无形体比例显著上升至27.99%,其中包含牛源中央无形体(A. centrale)和多例犬源血小板无形体(A. platys)。其他潜在病原体如埃立克体(E. canis,17.06%)、疏螺旋体样(0.07%)和立克次体样(0.04%)细菌仅在2019年低频出现。

系统发育与公共卫生意义
通过最大似然法构建的进化树证实:

  1. 柯克斯体ASV1与R. sanguineus s.l.特异性共生体(MZ836861)100%匹配,ASV2与微小扇头蜱(R. microplus)共生体(CP094229)高度相似(99.92%)
  2. 无形体分为两大分支:一支与犬源A. platys(CP046391)完全匹配,另一支与以色列株A. centrale(CP001759)高度相似(平均99.68%)
  3. 意外发现的沃尔巴克氏体(原误判为埃立克体)与埃及伊蚊(Aedes aegypti)内共生体(MN383047)完全相同

讨论与结论
该研究首次揭示了南非农村地区R. sanguineus s.l.微生物组的时序演变特征:

  1. 证实柯克斯体内共生体的持续优势地位,其可能通过调控蜱虫生理影响病原体传播
  2. 发现无形体的跨物种传播现象(A. centrale本以牛为宿主),暗示蜱虫在野生动物-家畜-人界面的病原体传播作用
  3. 检测到低频但临床相关的病原体(如E. canis),强化了R. sanguineus s.l.作为人畜共患病储存库的角色

研究局限性包括样本量较小(三年仅26只犬)、缺乏阴性对照、试剂变更可能影响结果可比性等。但通过器官特异性分析(而非全蜱检测)和严格污染物过滤,显著提高了数据的可靠性。这项研究为理解蜱媒病原体生态学提供了新视角,对南非农村地区人畜共患病防控具有重要指导价值。

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