《Ticks and Tick-borne Diseases》:Abundant ticks but limited
Borrelia spp. pathogens in Mojave desert tortoise habitat
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**摘要**
Ornithodoros蜱,属于软蜱科(Argasidae)的一个属,广泛分布于全球,包括美国西南部的沙漠地区。在莫哈韦沙漠中,parkeri软蜱(*Ornithodoros parkeri*)和turicata软蜱(*O. turicata
**摘要**
Ornithodoros蜱,属于软蜱科(Argasidae)的一个属,广泛分布于全球,包括美国西南部的沙漠地区。在莫哈韦沙漠中,parkeri软蜱(*Ornithodoros parkeri*)和turicata软蜱(*O. turicata*)是莫哈韦沙漠陆龟(*Gopherus agassizii*)的常见体外寄生虫。这两种蜱是导致人类蜱传回归热(tick-borne relapsing fever, TBRF)的疏螺旋体属(*Borrelia* spp.)病原体的传播媒介。然而,关于parkeri软蜱和turicata软蜱的分布及其携带的TBRF组疏螺旋体感染率在莫哈韦沙漠中仍知之甚少。这些蜱常被发现于沙漠陆龟的洞穴中。本研究在莫哈韦沙漠共采集了1165只蜱,其中1164只被鉴定为Ornithodoros属,剩余1只为Otobius属。研究人员利用形态学特征和分子遗传学分析将蜱鉴定为parkeri软蜱和turicata软蜱。在1165份蜱样本中,有22份检测出TBRF组疏螺旋体阳性,其中5份样本序列可测序并被鉴定为turicatae疏螺旋体(*Borrelia turicatae*)。本研究揭示了在尚未充分研究的生态系统中蜱种及病原体的分布情况,并指出在莫哈韦沙漠陆龟栖息地中,TBRF组疏螺旋体是一个潜在的健康风险因素。
**摘要翻译(续)**
*注:由于摘要原文结束,以上为摘要全部内容的翻译。*
**论文解读:莫哈韦沙漠陆龟栖息地蜱类与疏螺旋体病原体分布及流行率研究**
**一、研究背景与科学问题**
蜱传回归热(tick-borne relapsing fever, TBRF)是一种由疏螺旋体属(*Borrelia* spp.)细菌引起的人兽共患传染病,其传播媒介为Ornithodoros属的软蜱。这类软蜱因其隐蔽的巢居习性,使其分布和病原体携带情况难以被准确评估。在莫哈韦沙漠,parkeri软蜱(*Ornithodoros parkeri*)和turicata软蜱(*O. turicata*)是莫哈韦沙漠陆龟(*Gopherus agassizii*)的常见体外寄生虫,但以往对其在沙漠生态系统中的分布、物种鉴定以及携带病原体的流行率研究极为有限。此前的研究多基于早期文献且采样不足,甚至存在引用错误,导致对该区域TBRF传播风险的认知存在空白。鉴于莫哈韦沙漠独特的生态系统以及陆龟洞穴作为蜱类栖息地的特征,开展系统性蜱类监测和病原体检测,对于评估该区域公共卫生风险和野生动物保护具有重要意义。
**二、研究目的与结论**
为填补上述空白,研究人员于2012年至2019年间,在莫哈韦沙漠陆龟栖息地系统采集了1165只蜱类样本。经过形态学与分子生物学技术(基于线粒体16S rRNA基因的PCR扩增和测序)的综合鉴定,确定了蜱类的种类组成,并通过qPCR技术结合16S-23S核糖体RNA基因间区(intergenic spacer, IGS)测序,检测和鉴定了蜱体内携带的TBRF组疏螺旋体。研究发现:
1. **蜱类组成特征**:1165只蜱中,1164只属于Ornithodoros属,1只为Otobius属。其中,形态学鉴定支持parkeri软蜱和turicata软蜱为优势种,但大量个体(尤其是幼虫)因形态特征不显著而难以准确鉴定;分子鉴定进一步明确了物种归属,但仍有众多样本因16S rRNA基因片段保守性高,无法区分具体物种,被归为Ornithodoros属。
2. **病原体流行率**:qPCR检测发现,1165只蜱中有22只(1.9%,95%置信区间1.07-3.27)携带TBRF组疏螺旋体DNA。测序成功确认其中5份阳性样本为turicatae疏螺旋体(*Borrelia turicatae*),且这些阳性样本均采集自单一野外地块(CS)。
3. **生态关联**:turicatae疏螺旋体阳性蜱主要寄居在陆龟洞穴环境中,提示该栖息地存在潜在的TBRF传播风险。
此项研究首次系统揭示了莫哈韦沙漠陆龟栖息地中Ornithodoros蜱的物种分布和TBRF组疏螺旋体感染状况,指出陆龟耐受宿主或不支持螺旋体回传,可能对维持该生态系统中较低的病原体流行率起关键作用。
**三、关键技术与方法**
本研究主要依托以下关键技术方法:首先,基于形态学分类开展物种鉴定;其次,利用线粒体16S rRNA基因的聚合酶链式反应(PCR)扩增及Sanger测序进行分子物种确认;再者,使用针对TBRF组疏螺旋体设计的特异性引物和荧光探针进行实时荧光定量PCR(qPCR)检测;最后,对qPCR阳性样本通过16S-23S核糖体RNA基因间区(IGS)的巢式PCR扩增和测序,鉴定至具体疏螺旋体种。样本来源于莫哈韦沙漠各地块(含野外自由放养陆龟栖息地与圈养陆龟场地),并由研究人员在标准化野外作业流程下采集。
**四、主要研究结果**
**4.1 蜱种鉴定**
通过形态学与DNA测序结合,鉴定出parkeri软蜱和turicata软蜱均为莫哈韦沙漠陆龟栖息地的常见种。其中,parkeri软蜱在两种鉴定方法下数量均多于turicata软蜱,与历史推测一致。但值得注意的是,大量样本(597例)的16S rRNA序列与两个参考物种的匹配度均高于90%,无法明确区分至单一物种,只能归为Ornithodoros属,表明该基因片段在区分这两个近缘种时分辨率有限。另有一只在形态上被鉴定为Otobius属的蜱,在系统发育分析中与Otobius megnini聚为一支。
**4.2 蜱生活史阶段**
在所采集的蜱中,若虫(nymphs)数量占比最高(835/1165),其次为幼虫(larvae,224/1165)和成虫(adults,106/1165)。这一结构与前人在莫哈韦沙漠南部地区的调查结果一致,并符合parkeri软蜱和turicata软蜱多若虫期的生活史特征。
**4.3 蜱体内疏螺旋体流行率**
通过qPCR检测,在22只蜱中检出TBRF组疏螺旋体DNA,总阳性率为1.9%。分析阳性蜱的生活阶段发现,若虫占绝大多数(16/22),提示病原体可经经期传播(transstadial transmission)在蜱发育各阶段间维持。此外,有1只幼虫检测阳性,结合其未近期吸血的状况,提示可能存在经卵传播(transovarial transmission)途径。
**4.4 疏螺旋体物种鉴定**
在22只qPCR阳性样本中,5只因病原体DNA载量足够高,成功扩增并测序了16S-23S IGS区域。序列比对和系统发育分析均确认这5份阳性样本为turicatae疏螺旋体(*Borrelia turicatae*),与参考序列相似性为99-100%。这些阳性样本均来自同一野外研究地块(CS),表明该区域是潜在的TBRF疫源地。
**4.5 系统发育分析**
基于最大似然法构建的系统发育树显示,本研究获得的turicatae疏螺旋体序列与GenBank上的参考序列形成高支持率的单系群,而与parkeri疏螺旋体(*B. parkeri*)序列明确区分。同时,系统发育分析也显示parkeri软蜱和turicata软蜱的样本在其对应的参考序列分支中具有多样化的分布,但由于序列高度相似,部分样本的系统发育位置未能完全解析。
**五、研究讨论与结论**
本研究的讨论部分指出,莫哈韦沙漠陆龟栖息地中TBRF组疏螺旋体在Ornithodoros蜱中的低流行率(约1.9%),可能与沙漠陆龟作为宿主的不胜任性有关。相较于以啮齿动物为主要宿主的其他TBRF疫源地,爬行动物被认为是疏螺旋体的非适宜宿主,其体内因子可清除蜱体内的螺旋体,从而降低蜱的感染率。研究结论强调,虽然病原体携带率低,但圈养陆龟场地和野外栖息地均存在TBRF阳性蜱,且当地已报道过人体感染病例,表明该区域TBRF感染风险是切实存在的公共卫生关切。该研究结果不仅为莫哈韦沙漠生态系统中蜱类及病原体的分布提供了基础数据,也为当地公共卫生防控和濒危物种保护策略的制定提供了科学依据。