澳大利亚疏螺旋体的分离培养与基因组特征解析：宿主-媒介特异性循环的生态学意义

研究人员针对澳大利亚特有的疏螺旋体(Borrelia)物种开展系统性研究，通过体外培养、基因组测序和分子检测技术，首次成功分离获得短吻针鼹相关Borrelia tachyglossi并完成全基因组测序，揭示其对人血清补体系统的高度敏感性；同时证实硬蜱传播回归热型Borrelia sp. HB在自然界极低流行率(0.14%)且未能建立培养体系。该研究阐明了澳大利亚疏螺旋体严格区分为回归热(relapsing fever)和爬行动物相关(REP)进化枝的独特分布格局，为理解南半球疏螺旋体生态进化提供了关键证据。

　　

在蜱媒病原体研究领域，澳大利亚疏螺旋体(Borrelia)的生态特征长期存在认知空白。尽管60年前就有报道，但当地是否存在莱姆病疏螺旋体(Borrelia burgdorferi s.l.)的争议持续至今。更关键的是，已发现的本地疏螺旋体物种从未成功分离培养，严重制约了对其致病潜力和生态功能的评估。这种知识缺口不仅影响公共卫生风险评估，也阻碍了理解南半球疏螺旋体独特的进化轨迹——澳大利亚大陆自白垩纪晚期以来的地理隔离，可能塑造了与北半球截然不同的病原体-宿主互作模式。

针对这些科学问题，澳大利亚联邦卫生与老年护理部支持的研究团队开展了系统性调查。研究聚焦两个代表性物种：从短吻针鼹(Tachyglossus aculeatus)寄生蜱Bothriocroton concolor分离的Borrelia tachyglossi，以及从 Haemaphysalis bancrofti 检测的硬蜱传播回归热型Borrelia sp. HB。通过多地点采样、创新培养策略和比较基因组学方法，研究揭示了这些微生物的生物学特性和生态限制，相关成果发表在《Ticks and Tick-borne Diseases》。

关键技术方法包括：1) 高通量蜱样本处理系统(3658只H. bancrofti和12只Bot. concolor)；2) 三种培养基(BSK-H/BSK-M/MPK-F)平行培养；3) 补体介导杀菌实验评估人血清敏感性；4) 混合测序策略(Illumina+Oxford Nanopore)完成基因组组装；5) 大规模野生动物筛查(504只动物和1714只存档蜱)的分子检测。

研究结果首先揭示Borrelia sp. HB的生态特征：
3.1节显示，尽管在5/553个初代培养中检测到DNA，但所有培养尝试均告失败，仅观察到短暂生长的螺旋体。流行病学调查显示该物种在H. bancrofti中的流行率仅0.14%，且在504只野生动物筛查中全部阴性，暗示其可能依赖极隐秘的生态循环维持。

3.2-3.3节详述了Borrelia tachyglossi的成功分离：
从Bot. concolor获得的G246菌株在BSK-H培养基中稳定增殖，电镜显示典型螺旋形态(0.2-0.3μm宽，12.5-40μm长)。基因组测序获得6个复制子(1线性染色体+5线性质粒+1环状质粒)，包含1146个蛋白编码基因。比较基因组显示其与REP分支的Borrelia turcica存在显著共线性，但抗原变异系统(variable large proteins)高度简化。

3.4节的血清敏感性实验具有关键发现：
补体活性(CA)人血清处理24小时后，97.19%的Borrelia tachyglossi被裂解，而对照Borrelia burgdorferi B31保持增殖。这种敏感性模式与已知非致病性REP疏螺旋体一致，强烈提示其缺乏感染哺乳动物的能力。

3.5-3.6节展现了澳大利亚REP疏螺旋体的生物多样性：
分子筛查发现Borrelia tachyglossi在25.6%的短吻针鼹寄生蜱中阳性，地理分布横跨昆士兰至塔斯马尼亚。更值得注意的是，在巨蜥(Varanus spp.)和蛇类寄生蜱中发现多个新基因型：包括 lace monitor相关的Borrelia undatumii、yellow-spotted monitor相关的新基因型(与Borrelia rubricentralis近缘)，以及python和tree snake中检出的亚洲型REP疏螺旋体。这些发现证实澳大利亚爬行动物维持着高度宿主特异性的疏螺旋体群落。

讨论部分强调了三个核心结论：首先，澳大利亚疏螺旋体严格分为生态学上隔离的两大分支——罕见的硬蜱传播回归热型(Borrelia sp. HB)和广泛分布的REP分支，后者又细分为针鼹型、巨蜥型和蛇型。这种格局反映了澳大利亚独特的生物地理历史，特别是哺乳单孔类和爬行类的古老演化轨迹。其次，Borrelia tachyglossi对人补体的极端敏感性，以及REP分支缺乏关键毒力因子(如补体调节蛋白)，从机制上解释了为何这些物种未适应人类感染。最后，Borrelia sp. HB极低的自然流行率(相比北半球Borrelia miyamotoi的1-5%)，结合其未能确立培养体系的特点，暗示澳大利亚可能缺乏维持高传播效率的生态条件。

这项研究的意义不仅在于澄清了澳大利亚不存在莱姆病疏螺旋体的科学争议，更重要的是建立了评估新兴蜱媒病原体风险的研究范式——通过整合培养组学、基因组学和血清敏感性检测，可系统评估野生动物病原体的人畜共患潜力。对Borrelia tachyglossi的成功分离更为后续研究宿主-病原体共进化提供了珍贵材料。从公共卫生视角，这些发现为澳大利亚蜱咬症候群的鉴别诊断提供了科学依据，提示临床关注非疏螺旋体类病原体的筛查。