基于18S rDNA高通量测序揭示青藏高原放牧反刍动物胃肠道寄生虫多样性及其人畜共患风险

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  本研究针对青藏高原(QTP)放牧反刍动物寄生虫感染的经济损失和公共卫生风险问题,采用18S rDNA V3-V4区高通量测序技术,系统分析了79份牦牛和藏系绵羊/山羊粪便样本中的寄生虫多样性。研究发现192个OTU,包括10门27属,首次鉴定出潜在新Entamoeba物种及人畜共患亚型(如Trichostrongylus colubriformis和Blastocystis ST10/12/14),揭示Colpoda和Colpodella与腹泻的潜在关联。该研究为高原畜牧业寄生虫防控提供了重要分子流行病学依据。

  

在"世界屋脊"青藏高原上,牦牛和藏系绵羊/山羊不仅是当地牧民的重要经济来源,更是维系高原生态系统的关键物种。然而这片海拔超过4000米的广袤牧场,正面临着寄生虫感染的严峻挑战。传统研究显示,高原反刍动物线虫感染率高达80.3%,其中藏山羊感染率甚至达到惊人的98.9%。更令人担忧的是,这些寄生虫不仅造成动物生长迟缓、繁殖力下降,还可能通过人畜共患传播威胁牧民健康。但受限于高原环境和技术手段,我们对这些寄生虫的真实多样性仍知之甚少。

西南民族大学的研究团队在《BMC Veterinary Research》发表的研究,首次采用18S rDNA V3-V4区高通量测序技术,对青藏高原东南部12个牧场的79份粪便样本进行系统分析。通过DNA提取、PCR扩增和Illumina PE300测序,结合生物信息学分析(包括OTU聚类、α/β多样性分析和LEfSe差异分析),揭示了高原反刍动物胃肠道寄生虫的完整谱系。

【寄生虫生物多样性】研究鉴定出192个OTU,涵盖10门27属,其中原生动物13属,蠕虫14属。Entamoeba(93.67%)、Blastocystis(75.95%)和Trichostrongylus(68.35%)构成优势种群。值得注意的是,两种罕见的人畜共患原生动物Colpoda和Colpodella表现出50.63%和49.37%的高感染率,且与腹泻症状显著相关。

【宿主特异性差异】牦牛表现出更丰富的寄生虫多样性(P<0.05),鉴定出21个属(12种原生动物+9种蠕虫),而藏系绵羊/山羊为23属(11+12)。特别在藏系小反刍动物中首次发现脑寄生虫Parelaphostrongylus tenuis,感染率达61.76%。

【健康状态影响】LEfSe分析揭示健康动物富集Trichostrongylus等蠕虫,而腹泻样本中Oesophagostomum muntiacum和两种纤毛虫(Colpoda/Colpodella)显著升高(LDA>3.5)。后者作为传统认为的自由生活原生动物,其与腹泻的关联为寄生虫病诊断提供了新思路。

【季节动态】秋季蠕虫多样性显著降低至33.33%(P<0.001),其中优势虫种Trichostrongylus呈现"春季起始-夏季高峰-秋季崩溃"的典型季节模式,可能与高原秋季低温抑制虫卵发育有关。

【新物种发现】系统发育分析鉴定出两个潜在新Entamoeba亚型(RL2和RL8),与已知病原体E. moshkovskii和E. suis的序列相似性均低于95%。同时发现8个Blastocystis亚型,包括人畜共患型ST10/12/14。

这项研究不仅绘制了青藏高原反刍动物寄生虫的首张分子图谱,更揭示了多项重要发现:首次报道Colpodella可能通过粪-口途径传播,打破了其仅通过血液传播的传统认知;发现秋季蠕虫感染率骤降为针对性防控提供了最佳时间窗口;鉴定的人畜共患亚型为公共卫生风险预警提供了依据。该成果为高原畜牧业可持续发展建立了重要的寄生虫本底数据库,其采用的18S rDNA高通量测序策略也为复杂环境下的寄生虫监测提供了技术范式。未来需要进一步探究新发现的Entamoeba亚型的致病机制,以及Colpoda/Colpodella在腹泻发病中的具体作用途径。

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