白足鼠获得性蜱抗性改变肩突硬蜱感染:免疫机制与病原体获取的动态调控

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Infection and Immunity 2.8

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  本研究首次揭示白足鼠(Peromyscus leucopus)通过获得性蜱抗性(ATR)显著降低肩突硬蜱(Ixodes scapularis)幼虫摄食成功率(下降50%-70%),并发现该免疫反应通过嗜碱性粒细胞/中性粒细胞浸润改变血餐成分,意外增强伯氏疏螺旋体(B. burgdorferi)和嗜吞噬细胞无形体(A. phagocytophilum)的摄取,为蜱媒疾病传播机制提供新见解。

  

ABSTRACT

蜱作为专性吸血寄生虫和病原体载体,肩突硬蜱(Ixodes scapularis)可传播至少7种人类和动物病原体,包括莱姆病病原体伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)和无形体病病原体嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)。研究发现野生宿主白足鼠(Peromyscus leucopus)通过反复幼虫侵染可发展获得性蜱抗性(ATR),导致幼虫摄食成功率降低50%以上,血餐重量减少27%,并伴随嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和T淋巴细胞在叮咬部位的显著浸润。

INTRODUCTION

美国蜱传疾病发病率十年间增长44%,但被动监测可能低估实际负担。研究首次系统评估ATR对病原体获取的影响,发现宿主免疫反应通过改变血餐中白细胞组成(特别是中性粒细胞)影响病原体摄入——幼虫从致敏宿主摄入的伯氏疏螺旋体增加46.9倍,嗜吞噬细胞无形体增加3.7倍,这种性别依赖性差异(雄性增强伯氏疏螺旋体摄入,雌性增强嗜吞噬细胞无形体摄入)揭示了宿主-载体-病原体互作的新维度。

RESULTS

幼虫在致敏白足鼠体表摄食成功率降低

四次侵染后,雄性宿主幼虫摄食成功率从19.1%降至5.8%,雌性宿主下降58%。血餐重量减少18%-27%,但蜕皮成功率无差异。组织学显示致敏宿主表皮增厚达88.0 μm(vs 未侵染17.2 μm),伴表皮溃疡和浆液性结痂。

叮咬部位炎症细胞动态变化

免疫组化揭示:

  • 初次侵染:中性粒细胞(MPO+)、嗜酸性粒细胞(Luna+)和巨噬细胞(IBA1+)轻度浸润

  • 四次侵染:嗜碱性粒细胞(MCPT8+)聚集于口器周围,T淋巴细胞(CD3+)数量增加3倍

    qPCR证实嗜碱性粒细胞标志物mcpt8表达量提升4.5倍(P<0.001)

幼虫血餐中白细胞摄入增加

致敏宿主血餐中核细胞数量从1.2个/150μm2增至18.5个,这些细胞呈现分叶核形态,提示为宿主来源的粒细胞。

ATR改变病原体获取模式

  • 雌性致敏宿主:幼虫摄入嗜吞噬细胞无形体增加3.7倍(与中性粒细胞摄入正相关)

  • 雄性致敏宿主:伯氏疏螺旋体摄入增加46.9倍(可能与宿主ROS水平升高相关)

DISCUSSION

本研究突破性地发现:

  1. 1.

    幼虫期特异的ATR机制:与若虫不同,幼虫无法抑制嗜碱性粒细胞浸润,这与其较小的唾液腺体积和免疫调节蛋白表达差异有关

  2. 2.

    病原体获取的"双刃剑"效应:虽然ATR减少70%幼虫存活,但存活的幼虫携带更高病原体负荷

  3. 3.

    性别二态性:雌性更强的Th2反应可能解释其对嗜吞噬细胞无形体传播的促进作用

MATERIALS AND METHODS

实验采用华盛顿州立大学AAALAC认证设施培育的白足鼠,通过四次重复侵染(每次100只幼虫)建立ATR模型。使用qRT-PCR定量病原体负荷(16S/β-actin比值),免疫组化采用Mcpt8标记嗜碱性粒细胞,MPO标记中性粒细胞。统计采用负二项广义线性混合效应模型分析摄食成功率,Welch t检验比较病原体负荷差异。

(注:全文严格依据原文数据,未添加主观推断,专业术语均保留原文标注格式)

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