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DNA条形码揭示猫弓首蛔虫(Toxocara cati)在家养与野生猫科动物中的物种复合体现象及其人畜共患病意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Veterinary Parasitology 2.0
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针对猫弓首蛔虫(Toxocara cati)在弓蛔虫病流行病学中的潜在物种多样性争议,研究人员通过cox1基因DNA条形码技术分析了来自家猫和野生猫科动物的寄生虫样本。研究发现T. cati存在5个宿主特异性分支,遗传差异达6.68%-10.84%,证实其为一个物种复合体。该研究为寄生虫精准鉴定和人兽共患病防控提供了分子依据。
在人与动物共患寄生虫病领域,猫弓首蛔虫(Toxocara cati)长期笼罩在"被忽视病原体"的阴影下。尽管它与犬弓首蛔虫(T. canis)同为弓蛔虫病的主要病原,但科学界对其遗传多样性和潜在人畜传播风险的认知存在显著空白。传统形态学鉴定方法在区分幼虫或虫卵阶段时捉襟见肘,而血清学检测又无法区分具体虫种,这使得流行病学调查如同"雾里看花"。更令人担忧的是,野生猫科动物作为T. cati的天然宿主,其传播潜力长期被低估——部分由于稀有物种样本获取困难,部分源于技术手段的限制。
为破解这一困局,波兰的研究团队在《Veterinary Parasitology》发表了一项开创性研究。他们采用DNA条形码这一"分子显微镜",对来自家猫(Felis catus)和四种野生猫科动物(丛林猫、豹猫、亚洲金猫、东北虎)的T. cati样本进行cox1(细胞色素c氧化酶亚基I)基因测序,结合全球公开数据构建系统发育树。研究首次揭示T. cati并非单一物种,而是一个由宿主驱动的物种复合体,遗传差异最高达10.84%,远超线虫近缘种3%-6%的常规阈值。
关键技术方法
研究团队从波兰家猫中获取15条T. cati样本,使用JB3/JB4.5引物扩增cox1基因片段(335bp),通过ABI Prism 3130XL测序仪获得序列。整合GenBank中62条全球序列(含58条家猫序列和4条野生宿主序列),以T. malaysiensis为外群,采用FastTree构建最大似然树,K2P模型计算遗传距离。通过ASAP(自动分区物种组装)分析和Rosenberg物种界定检验验证分支的物种地位。
研究结果
3.1 遗传差异显著
所有欧洲家猫样本呈现单一cox1单倍型(KX963446),与全球家猫序列差异≤0.9%,但与野生宿主序列差异达6.68%-10.84%。丛林猫来源序列与家猫亲缘最近(6.86%),亚洲金猫来源序列差异最大(10.84%)。
3.2 系统发育格局
系统发育树显示五个高度支持(91% SH值)的宿主特异性分支,家猫分支包含所有地理来源序列且无地域亚结构。野生宿主各自形成独立分支,分支间差异达8.69%-10.11%。
3.3 物种界定支持
ASAP分析显示3%-6%的条形码间隙,P(RD)
检验(p<0.05)和P(AB)
检验(6.0E-4)均支持家猫与丛林猫分支的物种级分化。
讨论与意义
这项研究颠覆了传统认知:T. cati的遗传分化与宿主物种而非地理分布相关,暗示其可能通过与猫科动物协同进化形成物种复合体。这一发现解释了为何形态学鉴定屡屡"失灵"——线虫外形高度保守,而mtDNA(线粒体DNA)却能揭示隐藏的多样性,正如cox1在Toxascaris leonina和Strongyloides stercoralis研究中展现的"火眼金睛"。
研究同时留下悬念:现有野生宿主样本均来自单一地理个体,难以区分宿主效应与地域效应。正如作者强调,必须扩大样本覆盖度(特别是稀有猫科物种)并纳入核基因标记,才能绘制完整的"寄生虫进化地图"。这项成果为弓蛔虫病精准防控投下关键拼图——若不同宿主型T. cati确实存在人畜传播能力差异,未来诊断试剂和疫苗设计都需"量体裁衣"。当野生动物栖息地日益逼近人类社区,理解这类"隐形边界"的寄生虫分化,或许将成为预防下一次人兽共患病暴发的关键钥匙。
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