加拿大西部河獭和水貂体内的寄生虫种群情况,以及北美地区首次发现河獭感染人畜共患吸虫Alaria mustelae的病例报告
《Frontiers in Mammal Science》:Parasite populations of river otter and mink in Western Canada, and the first report of the zoonotic trematode Alaria mustelae in river otter in North America
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时间:2025年07月24日
来源:Frontiers in Mammal Science
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寄生多样性;水貂;鼬鼠;Alaria mustelae;营养状况;包虫病;人畜共患病;生态指示;中间宿主;西加拿大
### 引言
在水生生态系统中,北美河狸(*Lontra canadensis*)和貂(*Neogale vison*)作为顶级宿主,承载着多种寄生虫种类。尽管它们在河岸生态系统中扮演着重要的角色,尤其是作为生态健康指标,但在加拿大西部地区,关于它们寄生虫群落的数据仍十分有限。河狸和貂是中等食肉动物,它们在水陆食物链中发挥着连接作用,对鱼类和无脊椎动物等生物种群具有显著的自上而下的调控效应。随着对这些动物生态功能认识的加深,研究它们的寄生虫群落变得尤为重要,以了解这些动物在生态系统中的健康状况以及潜在的疾病风险。
河狸和貂的分布范围广泛,涵盖了北美大部分地区。然而,由于历史上的毛皮贸易,它们的数量一度大幅减少,导致其在某些区域的消失。近年来,随着生态恢复和保护措施的实施,河狸已经重新出现在其历史分布的许多地方,但在加拿大草原省份的南部以及美国中西部和西南部部分地区仍未恢复。河狸主要以鱼类、青蛙、乌龟、水禽、甲壳类动物和其他无脊椎动物为食,而貂则更倾向于食用鱼类、青蛙、水禽和甲壳类动物,有时也会捕食麝鼠和小型陆地哺乳动物。这种多样化的食性使它们成为寄生虫传播的重要中间宿主或偶发宿主。
尽管河狸和貂在水生生态系统中具有重要的生态意义,但关于它们寄生虫群落的研究却相对匮乏。大部分文献集中在北美东部和东南部地区,尤其是20世纪末的报告。相比之下,关于貂的寄生虫研究更为频繁,这可能与它们的数量较多、被捕获频率较高以及在毛皮贸易中的经济价值有关。然而,许多研究涉及人工养殖的动物或非原生种群,这些数据可能并不能准确反映自然环境中的寄生虫情况。近年来,研究人员也逐渐关注这些动物的微寄生虫,如*Cryptosporidium*、*Giardia*、*Leptospira*、*Toxoplasma gondii*等,以及病毒病原体如犬细小病毒和犬瘟热病毒。然而,对于这些动物的蠕虫寄生虫,尤其是其寄生虫群落的多样性、分布和流行情况,研究仍然不足。
在北美河狸和貂的寄生虫群落中,蠕虫寄生虫的多样性相对较低,尤其是在加拿大西部地区。这一地区的寄生虫种类和感染率明显低于美国南部等地区。目前的研究表明,河狸和貂的寄生虫群落主要包括四种主要的种类,包括*Alaria mustelae*、*Filaroides martis*、*Isthmiophora inermis*和*Versteria rafei*。其中,*Alaria mustelae*的幼虫感染率非常高,且与多种组织的炎症和纤维化现象相关。此外,感染强度与宿主的营养状况之间存在显著的负相关,这意味着感染越严重,宿主的健康状况越差。
因此,研究河狸和貂的寄生虫群落不仅有助于理解这些动物在生态系统中的健康状况,也对评估其对人类健康的潜在威胁具有重要意义。寄生虫感染可能对这些动物的生理功能产生严重影响,尤其是当感染达到较高强度时。此外,某些寄生虫具有人畜共患病的特性,对人类健康构成威胁。因此,深入研究河狸和貂的寄生虫群落,对于生态保护、疾病监测和公共卫生管理具有重要的现实意义。
### 研究方法
为了全面了解北美河狸和貂的寄生虫群落,本研究采用了系统性的文献综述方法,总结了北美范围内关于这两种动物寄生虫种类的研究,并特别关注了加拿大西部地区的数据。通过Web of Science和Scopus等数据库,我们检索了与河狸和貂寄生虫相关的研究文献,并筛选出符合研究条件的报告。我们关注的是关于野生河狸和貂的寄生虫调查,排除了样本数量不足或未提供寄生虫种类和感染率的研究,以减少因样本量小带来的偏差。
通过文献综述,我们获得了不同地区的寄生虫种类分布数据,并计算了每种寄生虫的平均感染率。这些数据为我们提供了关于河狸和貂寄生虫多样性的整体概况,同时也为后续的实地调查提供了重要的背景信息。为了更深入地了解加拿大西部地区的寄生虫情况,我们还对河狸和貂的尸体进行了系统的解剖检查,收集了来自阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省的样本,并对其寄生虫感染情况进行了详细的分析。
在尸体解剖过程中,我们遵循了野生动物兽医和训练有素的生物学家的标准操作规程,以确保解剖过程的科学性和规范性。我们记录了动物的形态学参数,包括体长、尾长、胸围和体重,并通过视觉检查确认了性别。年龄的确定则通过齿龈环数分析法进行,该方法在Matson实验室中实施。我们还对动物的总体健康状况进行了评估,包括外部和内部脂肪储存的量化分析,以判断其营养状况。此外,我们记录了所有异常组织的变化,并进行了拍照记录。
为了识别寄生虫种类,我们对动物的内部器官进行了详细的检查,并通过视觉观察和解剖获取寄生虫样本。我们对气管、支气管、胃肠道、心脏、肾脏和膀胱等器官进行了完整的解剖,并使用0.3毫米的筛网冲洗这些器官,以收集可能的寄生虫。我们还对肝脏和肺部进行了横断面切割,并仔细观察其内部结构。对于某些寄生虫,我们还需要对肝脏和胆囊进行显微镜检查。在一些情况下,我们对胰腺、腹膜和肌肉组织进行了细致的观察和触摸,以寻找可能的寄生虫感染迹象。
为了进一步确认寄生虫的种类,我们使用了70%的乙醇保存寄生虫样本,并进行了分子鉴定。我们提取了寄生虫的DNA,并通过PCR技术对特定的基因区域进行了扩增。为了确保鉴定的准确性,我们对每个宿主的寄生虫样本进行了至少一次的DNA测序,并在某些情况下对多个个体进行了测序,以确保物种分类的准确性。DNA测序结果与GenBank数据库中的已知序列进行了比对,以确定寄生虫的种类。
此外,我们还对部分寄生虫感染的动物进行了组织病理学分析。我们收集了来自不同组织的代表性样本,并将其固定在10%的中性福尔马林中,以进行后续的组织处理和显微镜检查。我们使用自动组织处理器对样本进行了逐步脱水、透明化和包埋处理,最终将组织切成5微米厚的切片,并用苏木精和伊红染色,以观察组织中的病变情况。通过这种方式,我们能够更全面地了解寄生虫感染对宿主组织的影响。
为了评估寄生虫感染对宿主营养状况的影响,我们进行了统计分析。我们使用广义线性混合模型(GLMM)分析了感染强度、寄生虫种类、性别和年龄等因素对脂肪指数(FIS)的影响。感染强度和寄生虫种类被证明是影响FIS的显著因素,而性别和年龄则没有显著相关性。这一发现表明,寄生虫感染对宿主的营养状况具有重要影响,尤其是当感染强度较高时,宿主的营养状况会明显下降。
### 研究结果
通过系统性的文献综述和实地解剖,我们发现北美河狸和貂的寄生虫群落具有一定的多样性,主要由四种类型的寄生虫组成:吸虫、线虫、绦虫和棘头虫。其中,吸虫是感染率最高、种类最丰富的寄生虫类型,而线虫和绦虫的感染率相对较低。在加拿大西部地区,河狸和貂的寄生虫种类和感染率明显低于其他地区,尤其是美国南部。这一结果可能与加拿大西部地区生态系统的特殊性有关,包括其独特的气候条件、生态位和宿主种群的分布。
在本研究中,我们共收集了153只河狸和106只貂的尸体样本。这些样本主要来自阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省的多个地区,其中以温哥华岛和冷湖及阿萨巴斯卡油砂地区的样本数量较多。样本的性别比例在河狸中较为平衡,但在貂中则偏向于雄性。这种性别差异可能与捕获率或自然行为有关,但需要进一步的研究来确认其具体原因。
通过解剖和分子鉴定,我们确认了多种寄生虫的存在,其中*Alaria mustelae*的感染率最高,且在河狸和貂中均被发现。此外,我们还发现了*Filaroides martis*、*Isthmiophora inermis*和*Versteria rafei*等寄生虫。这些寄生虫的感染率在不同地区有所差异,尤其是在加拿大西部地区,它们的感染率相对较低。这可能与这些地区的生态环境、宿主种群的分布以及寄生虫的传播途径有关。
在解剖过程中,我们观察到许多寄生虫感染与组织病理学变化相关。例如,某些寄生虫感染与肝脏肿大、肾脏损伤和胰腺病变有关,这些病变可能导致宿主的营养状况恶化。此外,寄生虫的感染强度与宿主的营养状况之间存在显著的负相关,这意味着感染越严重,宿主的健康状况越差。这种现象在河狸和貂中均有所体现,尤其是在感染强度较高的个体中,营养状况的下降更为明显。
我们还发现,*Alaria mustelae*的幼虫感染在河狸和貂中普遍存在,且与多种组织的炎症和纤维化现象相关。这些幼虫在宿主的腹腔、胰腺、肝脏、肾脏等部位迁移,可能导致严重的组织损伤。通过分子鉴定,我们确认了13个样本中的*Alaria mustelae*感染,并发现其中某些样本可能与未被确认的寄生虫种类有关。这提示我们需要进一步的研究来确认这些寄生虫的具体种类及其对宿主健康的影响。
此外,我们还发现,*Filaroides martis*在不列颠哥伦比亚省的感染率较低,但在阿尔伯塔省的感染率较高。这可能与不同地区的生态条件和宿主种群的分布有关。同样,*Isthmiophora inermis*的感染率在加拿大西部地区较低,但在其他地区较高,这可能与该寄生虫的传播途径和宿主偏好有关。
在统计分析中,我们发现感染强度和寄生虫种类对宿主的营养状况具有显著影响。感染强度越高,宿主的营养状况越差,而寄生虫种类的不同也可能影响宿主的健康状况。这些发现为理解河狸和貂寄生虫感染对宿主健康的影响提供了重要的依据,并提示我们需要进一步的研究来评估这些寄生虫对生态系统和人类健康的潜在威胁。
### 讨论
本研究的结果表明,北美河狸和貂的寄生虫群落具有一定的复杂性,尤其是在加拿大西部地区。尽管寄生虫的种类和感染率相对较低,但某些寄生虫如*Alaria mustelae*的感染强度较高,且与宿主的营养状况显著相关。这种现象提示我们,寄生虫感染不仅影响宿主的生理功能,还可能对其生存和繁衍产生负面影响。
此外,我们发现,河狸和貂的寄生虫群落可能存在地区性差异。这可能与不同地区的生态条件、宿主种群的分布以及寄生虫的传播途径有关。例如,某些寄生虫在加拿大西部地区未被发现,而在其他地区则较为常见。这种差异可能反映了寄生虫的地理分布模式,以及不同生态系统中寄生虫的适应性。
在本研究中,我们首次在北美河狸中发现*Alaria mustelae*的感染,并发现其幼虫感染与宿主的组织炎症和纤维化有关。这种感染可能对宿主的健康产生严重影响,尤其是在感染强度较高的情况下。此外,*Filaroides martis*和*Versteria rafei*等寄生虫在河狸和貂中的感染情况也值得关注,尤其是它们对人类健康的潜在威胁。
值得注意的是,*Alaria mustelae*的感染可能与某些人畜共患病有关,尤其是在加拿大西部地区。由于河狸和貂是重要的生态指示物种,它们的寄生虫感染情况可能反映了该地区的生态健康状况。因此,研究这些动物的寄生虫群落不仅有助于了解它们的健康状况,还对评估生态系统的整体健康具有重要意义。
此外,我们发现,某些寄生虫可能通过多种途径传播,包括中间宿主和偶发宿主。例如,*Alaria mustelae*可能通过鱼类、青蛙和啮齿类动物作为中间宿主,最终在河狸和貂体内发育为成虫。这种复杂的寄生虫生命周期提示我们需要更深入的研究来了解其传播途径和感染机制,以及如何有效控制其在生态系统中的扩散。
在加拿大西部地区,由于河狸和貂的种群恢复过程尚未完全完成,它们的寄生虫群落可能仍然处于一种相对原始的状态。这种状态可能导致某些寄生虫的感染率较低,但同时也可能使某些寄生虫的感染强度较高。因此,我们需要更多的研究来评估这些寄生虫对生态系统和人类健康的潜在影响。
最后,本研究的结果强调了对河狸和貂寄生虫群落进行深入研究的重要性。通过系统性的文献综述和实地解剖,我们获得了关于这些动物寄生虫多样性和感染率的重要数据,同时也发现了某些寄生虫对宿主健康和生态系统的潜在威胁。这些发现为未来的生态研究和公共卫生管理提供了重要的参考,并提示我们需要更多的资源和研究来全面了解这些动物的寄生虫情况。
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