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吡喹酮治疗对野生啮齿类来源曼氏血吸虫遗传多样性的实验性影响及瓶颈效应研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Experimental Parasitology 1.4
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本研究针对吡喹酮(PZQ)长期单一使用可能导致的曼氏血吸虫(S. mansoni)遗传多样性下降问题,通过实验感染小鼠模型,采用微卫星标记和MT-CO1基因分析,首次揭示了野生啮齿类来源虫株经PZQ治疗后出现的遗传瓶颈效应(RST = 0.13610, p < 0.01)及稀有等位基因丢失现象,为评估野生动物宿主在血吸虫病传播中的潜在风险提供了关键分子证据。
血吸虫病作为困扰热带地区2.4亿人口的重大公共卫生问题,其核心治疗药物吡喹酮(PZQ)的单一使用策略正面临潜在耐药性威胁。尤其值得关注的是,巴西等地的野生啮齿类动物(如大西洋水鼠Nectomys squamipes)被发现携带具有PZQ部分抗性的曼氏血吸虫(S. mansoni)虫株,这些野生动物宿主可能成为人类感染的"隐形炸弹"。然而,关于PZQ对野生动物源虫株遗传结构的影响始终是未解之谜。来自中国科学院上海巴斯德研究所的研究团队在《Experimental Parasitology》发表的研究,首次通过实验揭示了这一关键机制。
研究团队采用来自巴西里约热内卢州野生啮齿类自然感染的S. mansoni虫株,建立小鼠实验感染模型(每只接种120尾蚴),分别在感染后50-52天给予两种PZQ剂量(3×150 mg/kg和3×300 mg/kg)治疗,15天后解剖分析。关键技术包括:1) 寄生虫负荷定量;2) 线粒体细胞色素c氧化酶亚基1(MT-CO1)单倍型分析;3) 7个微卫星位点基因分型;4) 群体遗传学参数计算(如RST)。
从巴西Sumidouro地区捕获的4只自然感染N. squamipes中分离获得91条成虫(雌雄比例1:1),经实验室螺类宿主传代后建立感染模型。该虫株表现出45-48天的预产卵期,为后续实验提供标准化生物材料。 300 mg/kg剂量组实现85.5%的虫荷减少(p=0.04),且对雄性虫体清除效果更显著。粪便虫卵检测显示,高剂量组治疗后8天即实现虫卵转阴,证实该野生动物源虫株仍保持较高药物敏感性。 MT-CO1分析发现2个单倍型(84.2%为优势型),而微卫星数据揭示所有7个位点均存在多态性(3-7个等位基因/位点)。关键发现是:两种PZQ剂量均导致显著遗传瓶颈效应——IT150组RST=0.14043(p<0.001),IT300组RST=0.13610(p=0.005),且低频等位基因被选择性清除。这一现象与人类源虫株研究形成有趣对比:尽管短期内出现遗传多样性下降,但野生动物宿主可能通过维持更大的基因库缓冲药物选择压力。该研究首次证实PZQ治疗会导致野生动物源S. mansoni产生遗传瓶颈,这一发现对理解以下问题具有里程碑意义:1) 解释为何野生动物宿主能长期维持寄生虫种群;2) 预警大规模化疗可能推动抗性基因在野生动物-人类传播链中的选择;3) 为建立"One Health"防控策略提供分子依据。研究同时提示,需开发针对野生动物宿主的特异性干预措施,才能实现血吸虫病的可持续控制。
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