南非野生动物-家畜-人类交界区Mastomys啮齿类线虫多样性研究及M. natalensis体内毛首线虫新种分子鉴定

这篇研究首次系统报道了南非Mpumalanga省野生动物-家畜-人类交界区两种Mastomys啮齿类（M. natalensis和M. coucha）的线虫多样性，通过整合形态学测量（morphometrics）和分子标记（ITS1/ITS2/cytb）分析，发现毛首线虫（Trichuris sp.）在M. natalensis中形成独立进化枝，其21.1%的总体感染率及与人为改造生境的显著关联性，为理解人兽共患寄生虫（zoonotic potential）的生态适应机制提供了新证据。

　　

研究背景
在撒哈拉以南非洲地区，Mastomys属啮齿类既是重要农业害虫，又是拉沙病毒、鼠疫耶尔森菌等人兽共患病病原的储存宿主。尽管全球已报道10,500多种哺乳动物寄生线虫，但针对南非本土啮齿类线虫多样性的研究仍存在显著空白。本研究聚焦两种关键鼠种——广泛分布的纳塔尔多乳鼠（M. natalensis）和南非特有种南部多乳鼠（M. coucha），通过跨生境采样揭示其胃肠道线虫群落特征，并对M. natalensis体内未定种毛首线虫进行分子表征。

材料与方法
研究区域位于姆尼西社区（Mpumalanga省），涵盖农田、村落和自然保护地三种生境类型。2020年10月采用Sherman活捕器捕获95只个体（68只M. natalensis，27只M. coucha），通过形态学（参考Thienpont等1986年标准）和多重PCR（基于cytb基因）进行物种鉴定。线虫经生理盐水冲洗后，选取完整虫体进行：

1. 形态计量：测量体长、交合刺长度（spicule length）等8项特征参数
2. 分子分析：提取8个毛首线虫样本DNA，扩增ITS1/ITS2核糖体间隔区和线粒体cytb基因，通过MAFFT比对和最大似然法（GTR+I+G模型）构建系统发育树

主要发现

1. 线虫分布格局：总体感染率21.1%（46/95），鉴定出毛首线虫（31条）和缩线虫（Abbreviata，15条）两属。毛首线虫在M. natalensis中占优（17.6% vs M. coucha的3.7%），且与人为生境显著关联（村落15.6%＞农田11.5%）；缩线虫则偏好自然生境（20.8%）且主要感染M. coucha（22.2%）。

2. 形态学特征：毛首线虫雄性平均体长21.80mm，交合刺长0.83mm；雌性具典型双极栓卵（0.061×0.030mm）。其阴道长度（0.15mm）显著区别于欧洲T. muris（0.45-1.11mm），暗示分类学差异。

3. 分子证据：

• 基因差异：ITS1序列与已知T. muris相似度仅80.4%，cytb序列差异达16.1%
• 系统发育：三个标记均支持新进化枝形成，与坦桑尼亚T. mastomysi（KX669078）和塞内加尔Trichuris sp. Guinea（KX669082）遗传距离显著

讨论与意义
该研究首次揭示南非Mastomys种群中存在独特的毛首线虫遗传谱系，其形态计量参数虽与T. muris部分重叠，但分子数据支持其可能为新分类单元。值得注意的是：

• 生境特异性：毛首线虫在人类活动区的优势分布，可能与其直接生活史（不需中间宿主）相关，而缩线虫依赖节肢动物中间宿主的特点限制其在自然系统的分布
• 公共卫生警示：毛首线虫属已知含T. trichiura等重大人兽共患种，而M. natalensis与人类居所的密切接触（semi-commensal）可能构成潜在传播风险

研究局限与展望
样本量限制（仅15条毛首线虫用于形态分析）可能影响统计效力，未来需扩大采样范围并纳入CO1基因测序以强化分类证据。建议开展：

1. 跨季节动态监测以评估气候对感染率的影响
2. 实验感染研究验证新谱系的宿主特异性
3. 筛查当地人群的毛首线虫感染情况

这项研究为理解非洲啮齿类-寄生虫共进化关系提供了关键基线数据，其整合形态-分子（integrative taxonomy）的研究范式为寄生虫分类学研究树立了典范。