线粒体内共生菌Midichloria mitochondrii促进蓖子硬蜱中伯氏疏螺旋体的传播并增加莱姆病风险

为解决蜱媒病原体传播机制的关键问题，研究人员开展Midichloria mitochondrii（Mm）与伯氏疏螺旋体（B. burgdorferi s.l.）在蓖子硬蜱（Ixodes ricinus）中互作的研究。通过实验室与野外实验，发现Mm通过增强幼虫对伯氏疏螺旋体的摄取能力，显著提高若虫感染率，且Mm流行率与莱姆病风险呈空间正相关。该研究揭示了共生菌调控病原体传播的新机制，为蜱媒病防控提供新靶点。

　　

在蜱媒传染病领域，蓖子硬蜱（Ixodes ricinus）作为伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi sensu lato, B. burgdorferi s.l.）的主要传播媒介，其传播效率的差异一直是未解之谜。既往研究多关注宿主-病原体互作，却忽视了蜱体内共生微生物的潜在调控作用。尤其是一种定植于蜱线粒体的内共生菌——Midichloria mitochondrii（Mm），虽已知其可通过母系垂直传播，但其是否影响蜱对病原体的传播能力尚不明确。这一科学盲区直接制约了莱姆病（Lyme disease）风险预测模型的精度和防控策略的优化。

荷兰公共卫生与环境研究所联合法国食品环境与职业健康安全局等机构的研究团队，通过跨学科合作揭示了Mm与B. burgdorferi s.l.的生态互作机制。研究创新性地开发了雄性特异性qPCR技术（MV192），结合实验室控制实验与野外大样本分析，首次证实Mm通过促进蜱幼虫对病原体的摄取效率，显著提升若虫期B. burgdorferi s.l.携带率，且该效应与蜱性别无关。这一发现发表于《Current Research in Parasitology》，为理解蜱媒病传播的微观机制提供了全新视角。

研究采用三大关键技术：1）建立基于纳米孔测序的雄性特异性分子标记（MV192），灵敏度达90%，可区分未交配雌蜱（特异性100%）与携带精子的已交配个体；2）设计多重qPCR同步检测Mm（靶向gyrB基因）、B. burgdorferi s.l.（ospA/flaB基因）和蜱线粒体16S rRNA；3）整合实验室蜱群（法国Sénart森林源）与野外样本（荷兰海岸12个沙丘点2389只若虫），通过广义线性混合模型（GLMM）控制空间异质性。

3.1 雄性蜱特异性检测技术的突破
新开发的MV192-qPCR通过比对雌性基因组中缺失的Y染色体序列（Contig_162/192，GenBank PP216545-PP216546），实现蜱幼虫和若虫的性别鉴定。尽管存在10%假阴性率（源于Y染色体低拷贝），该方法首次揭示实验室种群中幼虫性别比偏离（45%雄性），而野外若虫性别比均衡（44.3%雄性）。

3.2 Mm的发育阶段特异性分布
实验室种群显示Mm感染率随发育阶段动态变化：幼虫期两性无差异（雄64% vs 雌67%），若虫期雌性显著升高（雌96% vs 雄55%），至成虫期雌性仍维持高感染（92%），雄性骤降至33%。这种模式提示Mm可能在雌性生殖细胞线粒体中选择性富集。

3.3 Mm促进蜱形态与生理变化
感染Mm的若虫平均盾板直径（MSD）增加2.9%（P<0.001），体重增加4.8%（P=0.04），且Mm载量（qPCR Cp值）与MSD负相关（β=-1.82±0.61）。这些数据支持Mm可能通过增强营养吸收促进蜱生长。

3.4 Mm提升伯氏疏螺旋体传播效率
关键发现来自两类实验：1）实验室幼虫饲喂自然感染鸟类（239只大山雀），Mm阳性幼虫感染B. burgdorferi s.l.概率比阴性个体高22%（80.1% vs 65.5%，P=0.01），且Mm载量与感染概率负相关（β=-0.14±0.07，P=0.06）；2）野外若虫中Mm阳性者携带B. burgdorferi s.l.的概率增加67%（16% vs 10%，P<0.001）。空间分析显示沙丘生境中Mm与B. burgdorferi s.l.流行率呈正相关（r=0.43，P=0.049）。

3.5 病原体特异性互作机制
Mm仅促进B. burgdorferi s.l.（含啮齿类相关的B. afzelii和鸟类相关的B. garinii/B. valaisiana）传播，对粒细胞无形体（Anaplasma phagocytophilum）无影响（P=0.83），表明Mm可能通过调控蜱对皮肤低丰度病原体的摄取效率发挥作用。

这项研究颠覆了传统认知，证明蜱内共生菌Mm是调控B. burgdorferi s.l.传播效率的关键因子。其意义体现在三方面：1）机制上，提出"共生菌-营养摄取-病原体获得"的新假说，为解释Mm与B. burgdorferi s.l.的正相关提供实验依据；2）方法学上，建立的雄性特异性qPCR填补了蜱性别鉴定技术空白；3）应用上，揭示Mm流行率可作为莱姆病风险预测的新指标。研究同时指出局限性：Mm与蜱的共生关系可能受地理环境影响（如英国种群Mm低流行），未来需通过抗生素清除实验验证因果关系。这些发现为开发基于调控蜱微生物组的阻断策略奠定基础，对应对气候变化下的蜱媒病威胁具有重要价值。