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台湾地区人居环境中致倦库蚊携带沃尔巴克氏体(Wolbachia)内共生菌的分子调查与遗传鉴定
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Microbial Ecology 3.3
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本研究针对台湾地区人居环境中致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)携带的沃尔巴克氏体(Wolbachia)内共生菌展开系统调查,通过巢式PCR技术检测16S rRNA和wsp基因,首次揭示该地区蚊虫中沃尔巴克氏体A组(2.16%)和B组(41.35%)的感染分布特征及遗传多样性。研究发现台湾菌株与东南亚地区沃尔巴克氏体具有高度序列同源性(96.5-100%),为后续研究这种内共生菌对蚊媒病毒传播能力的潜在影响奠定基础。该成果发表于《Microbial Ecology》,为热带病防控提供了新的研究方向。
在热带病防控领域,蚊媒传播的病毒性疾病始终是重大公共卫生挑战。致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)作为西尼罗河病毒、圣路易斯脑炎病毒等重要病原体的传播媒介,其种群控制策略备受关注。近年来,沃尔巴克氏体(Wolbachia)这种广泛存在于节肢动物生殖组织内的内共生菌,因其能通过细胞质不亲和性(CI)调控宿主繁殖的特性,成为生物防控的新靶点。然而,台湾地区作为多种蚊媒传染病的流行区,当地致倦库蚊种群中沃尔巴克氏体的感染状况和遗传特征却长期缺乏系统研究。
为填补这一空白,高雄医学大学的研究团队开展了一项开创性工作。研究人员从高雄市三民城市公园周边民居捕获370只致倦库蚊(雌性245只,雄性125只),采用分子生物学技术首次绘制了台湾地区沃尔巴克氏体的感染图谱。这项研究不仅揭示了内共生菌在当地蚊群中的流行规律,更通过基因测序解析了其进化关系,相关成果发表在《Microbial Ecology》期刊。
研究团队运用三项关键技术:1)基于形态学和线粒体COX1基因的蚊种鉴定;2)巢式PCR扩增沃尔巴克氏体16S rRNA基因和wsp基因进行分型检测;3)采用最大似然法(ML)和算术平均非加权配对法(UPGMA)构建系统发育树。样本来自台湾高雄市20个居民点的野外采集种群。
沃尔巴克氏体在台湾致倦库蚊中的感染特征
通过巢式PCR检测发现,44.59%的蚊虫携带沃尔巴克氏体,雌雄感染率分别为45.31%和43.20%。分型结果显示B组感染占主导(41.35%),A组仅2.16%,混合感染(A&B)为1.08%。这一分布模式与菲律宾、印度等地的研究报告存在显著差异。
沃尔巴克氏体台湾菌株的遗传特征
对wsp基因序列分析显示,台湾A组菌株与泰国、马来西亚的沃尔巴克氏体AP66-1w(KY817476)相似度达98.7-100%,B组菌株与美国wAlbB(AF020059)相似度为96.5-99.8%。遗传距离(GD)分析表明,台湾A组菌株内部变异(GD<0.013)显著小于B组(GD>0.323)。
系统发育定位
phylogenetic分析清晰显示,台湾菌株分别形成A组(wAlbA)和B组(wAlbB)的单系群,与印尼、中国的沃尔巴克氏体菌株聚为独立分支。这种遗传分化提示台湾种群可能存在独特的地域适应性进化。
讨论与意义
该研究首次证实台湾地区致倦库蚊自然种群中存在沃尔巴克氏体A、B组的稳定感染,其中B组的高流行率(41.35%)尤为值得关注。考虑到致倦库蚊是日本脑炎病毒(JEV)的潜在传播媒介,而沃尔巴克氏体已被证明能抑制登革热、寨卡病毒在伊蚊中的传播,本研究为后续探索这种内共生菌对台湾地区蚊媒病毒传播的调控作用提供了关键基线数据。
特别值得注意的是,研究中发现的雄性蚊虫高感染率(43.20%)暗示沃尔巴克氏体可能通过垂直传播在台湾种群中维持稳定存在。结合东南亚地区已成功应用沃尔巴克氏体控制蚊媒传染病的实践,本研究为开发基于共生菌的台湾地区蚊媒防控策略奠定了分子基础。未来研究需进一步阐明沃尔巴克氏体感染对致倦库蚊传播日本脑炎病毒等病原体的实际影响,为热带病防控提供新的干预思路。
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