气候差异影响伯氏疏螺旋体感染与未感染蜱虫的生态分布及疾病传播风险

推荐：本研究针对气候变化如何差异性地影响伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）感染与未感染蜱虫的生态分布及疾病传播风险这一科学问题，通过6年野外调查和GLMM、PLS-PM模型分析，发现极端气候会降低蜱虫感染率但对其种群密度无显著影响，颠覆了传统认为气候变化会促进媒介传播病原体的假说，为西部美国莱姆病防控提供了新见解。

　　

随着全球气候变化持续改变物种行为与分布，媒介传播疾病的风险格局正在发生深刻变化。其中，由伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）引起的莱姆病是最令人关注的蜱传疾病之一，仅在美国每年就有约47.6万病例，造成高达10亿美元的经济负担。传统理论认为气候变暖会扩大媒介生物的活动范围，进而增加病原体传播风险。然而，美国西部地中海气候区的特殊生态环境是否遵循这一规律，成为亟待解答的科学问题。

针对这一知识空白，美国旧金山州立大学（San Francisco State University）的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表了一项历时6年的系统性研究。研究人员在加利福尼亚北部14个样地开展野外调查，采用标准化拖网采样法收集太平洋硬蜱（Ixodes pacificus）若虫，通过PCR技术检测伯氏疏螺旋体感染情况，并结合GIS空间分析、哺乳动物物种丰富度调查和气象数据采集，运用广义线性混合模型（GLMM）和偏最小二乘路径分析（PLS-PM）等统计方法进行多因素分析。

【主要技术方法】研究团队在2016-2022年间每月进行两次标准化拖网采样（总面积995 m²），通过显微镜鉴定蜱虫种类和龄期；采用QIAGEN DNA提取试剂盒和5S-23S核糖体DNA PCR技术检测伯氏疏螺旋体；使用ArcGIS分析栖息地碎片化参数；通过Sherman活体陷阱和红外相机调查哺乳动物群落；利用VisualCrossing气象API获取气候数据。

研究结果呈现三个重要发现：

1. 若虫密度与气候参数的关系：云量覆盖增加显著提高若虫密度（β=1.0784，P?0.01），而风速增大则降低密度（β=0.9057，P=0.01）。淡水距离与密度呈边际正相关（β=1.0001，P=0.08），模型解释度达98.8%。

2. 伯氏疏螺旋体感染率的变化：与极端气候参数呈显著负相关，包括风速增大（β=0.8556，P<0.01）、降水量增加（β=2.99×10^-5，P<0.02）和温度波动加剧（β=0.9004，P<0.01）。值得注意的是，感染率随哺乳动物物种丰富度增加而升高（β=1.2303，P<0.01），模型解释度为81.8%。

3. 多因素交互作用：PLS-PM分析显示气候、栖息地碎片化和宿主因素共同解释42.6%的变异。其中气候极端化（湿度降低、风速增大、云量增加和温度范围缩小）导致感染率降低8%，而哺乳动物丰富度和啮齿类蜱虫负荷分别解释36%和29%的感染率变化。栖息地碎片化虽增加感染率12%，但降低蜱虫密度48%。

这些发现挑战了传统认知：首先，气候极端化会抑制而非促进伯氏疏螺旋体传播，这可能由于感染蜱虫对环境参数更敏感；其次，"稀释效应"理论在西部美国系统可能不适用，因为哺乳动物多样性增加反而提高了感染率；再者，栖息地碎片化通过改变宿主群落组成（如增加灰松鼠、林鼠等伯氏疏螺旋体主要宿主的比例）间接影响疾病传播。

该研究的重要意义在于：为地中海气候区莱姆病风险预测提供了新框架，提示极端气候事件可能通过差异化影响感染与未感染蜱虫的行为或存活率来调节疾病传播。同时强调在评估气候变化对媒介传播疾病影响时，需考虑病原体-媒介-宿主系统的复杂互作，这对制定区域特异性防控策略具有重要指导价值。