利什曼原虫(Leishmania tarentolae)和锥虫(Trypanosoma platydactyli)在推定天然媒介微小司蛉(Sergentomyia minuta)中的差异定位:这反映了协同进化吗?
《International Journal for Parasitology》:Distinct Localization of Leishmania tarentolae and Trypanosoma platydactyli in the Putative Natural Vector Sergentomyia minuta: Does This Reflect Co-evolution?
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时间:2026年10月30日
来源:International Journal for Parasitology 3.3
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摘要利什曼原虫(Leishmania tarentolae)和扁趾锥虫(Trypanosoma platydactyli)是爬行动物寄生虫,自然共享同一脊椎动物宿主,推测由白蛉Sergentomyia minuta传播。尽管它们的关联早已被认识,但T. platydactyli在
摘要
利什曼原虫(Leishmania tarentolae)和扁趾锥虫(Trypanosoma platydactyli)是爬行动物寄生虫,自然共享同一脊椎动物宿主,推测由白蛉Sergentomyia minuta传播。尽管它们的关联早已被认识,但T. platydactyli在其最可能的自然媒介体内的发育过程仍基本未知,且共感染期间两种寄生虫的相互作用也未被研究。本研究通过异体诊断法,对实验室饲养的S. minuta进行实验感染,供体为自然感染的单重或混合感染的Tarentola mauritanica壁虎。利用物种特异性PCR区分寄生虫种类,并通过光学显微镜和形态计量学分析检查其定位、感染动态和形态发育。
利什曼原虫(L. tarentolae)主要定植于马氏管,而T. platydactyli表现出上幽门型发育,持续定植于腹部和胸部中肠,并常到达贲门和口瓣。在发育过程中,T. platydactyli经历从表鞭毛体到副鞭毛体和锥鞭毛体的转变,后者成为晚期阶段的主要形态,很可能代表传播阶段。相比之下,L. tarentolae维持了先前描述的Sauroleishmania亚属的典型发育模式,短前鞭毛体和长前鞭毛体在整个发育过程中占主导地位,而循环型前鞭毛体在感染后期出现。
我们的研究结果首次全面描述了T. platydactyli在S. minuta中的发育过程,并证明了共享同一脊椎动物宿主和昆虫媒介的两种锥虫之间存在明显的组织嗜性差异。这些结果支持了长期共同进化驱动白蛉体内生态位分割的假说,使得两种寄生虫能够共存,同时可能采用不同的传播策略。
引言
利什曼原虫(Leishmania)是一类原生动物寄生虫,引起利什曼病,这是一组具有全球公共卫生重要性的媒介传播疾病。寄生虫主要通过受感染白蛉的叮咬传播,引起从皮肤型到内脏型的一系列临床表现,影响全球数百万人。地中海气候为白蛉种群提供了有利条件,使该地区成为传播热点。在南欧,婴儿利什曼原虫(Leishmania infantum)是主要的人类致病物种,主要在主要储存宿主犬和人类之间循环(Maroli等,2013;Gradoni,2017)。
除了哺乳动物利什曼原虫外,地中海地区还栖息着Sauroleishmania亚属的物种,它们主要感染爬行动物(Ranque,1973;Mendoza-Roldan等,2022a)。在进化上,这些爬行动物寄生虫代表了一个独特的谱系,可能从哺乳动物祖先二次适应爬行动物宿主。迄今为止,已描述了超过20种Sauroleishmania物种(Akhoundi等,2016),其中利什曼原虫(L. tarentolae)是最著名且被广泛研究的例子(Klatt等,2019)。该物种感染多种爬行动物,包括Tarentola属和Hemidactylus属的壁虎以及Podarcis属的蜥蜴(Mendoza-Roldan等,2022b)。利什曼原虫(L. tarentolae)通常被认为对爬行动物无害,更像是共生体而非真正的寄生虫。其传播由Sergentomyia属白蛉促进,这些白蛉主要以爬行动物为食(Killick-Kendrick等,1986)。然而,在实验室条件下,它也在Phlebotomus属物种中发育,即P. papatasi、P. sergenti、P. orientalis和P. duboscqi(Ticha等,2021;Ticha等,2022)。此外,其DNA已在野生捕获的P. perfiliewi和P. perniciosus中检测到(Pombi等,2020;Latrofa等,2021;Mendoza-Roldan等,2021)。
尽管利什曼原虫(L. tarentolae)已被描述超过100年(Chatton & Blanc,1914),其在地中海地区的流行病学仍是一个活跃的研究领域。过去尝试用几种Sauroleishmania物种实验感染爬行动物,仅导致短暂感染,这很可能是由于目前未知的从白蛉到宿主的自然传播途径(Telford,2009;Ticha等,2022)。因此,利什曼原虫(L. tarentolae)的检测主要限于对野生捕获壁虎血液和组织的分子或显微镜检查(Perles等,2025)。先前已证明Sauroleishmania亚属的一些成员可在哺乳动物中引起短暂感染,包括犬和人类(Pombi等,2020;Iatta等,2021;Mendoza-Roldan等,2021)。在实验室条件下,利什曼原虫(L. tarentolae)可能在犬源单核细胞中持续存在(Louzada-flores等,2023;Louzada-flores等,2024),通过触发免疫反应诱导Th1“保护性”表型(即细胞反应),并对犬中更具致病性的婴儿利什曼原虫(L. infantum)提供部分保护作用(Mendoza-Roldan等,2024)。
另一种常见于地中海地区壁虎体内并由白蛉传播的爬行动物寄生虫是扁趾锥虫(Trypanosoma platydactyli)。由于该锥虫与利什曼原虫(L. tarentolae)共享相同的脊椎动物宿主,并推测由相同的媒介传播,这两种寄生虫在文献中经常被误认、混淆,甚至被视为同义词(Adler和Theodor,1935;Wallbanks等,1985)。这种分类学上的混乱使得正确描述它们各自的生活史几乎不可能。实验研究进一步受到T. platydactyli体外培养困难以及最可能的自然媒介S. minuta不通过人工膜取食等事实的阻碍(Hoskova等,2025)。
在此,我们提供了强有力的分子证据和T. platydactyli在S. minuta中发育的详细描述,这是通过对野生捕获的、自然感染的普通壁虎(Tarentola mauritanica)进行异体诊断获得的。我们还简要描述了利什曼原虫(L. tarentolae)的后期发育,此前已由Ticha等人(2021)详细描述。我们在分子水平上区分了这些寄生虫的单重感染和混合感染,描述了它们的各种形态阶段,并记录了吸血后多个时间点寄生虫在白蛉体内的定位。这些发现支持了长期共同进化塑造媒介体内寄生虫发育的假说,并揭示了利什曼原虫(L. tarentolae)和T. platydactyli生活史的独特方面。
章节片段
2.1 爬行动物捕获与处理
2.2 异体诊断
四只野生捕获的、自然感染的普通壁虎(Tarentola mauritanica)在意大利南部普利亚地区捕获,用于异体诊断试验,已获得意大利环境、土地和海洋保护部批准(批准号:0073267/2019)、意大利爬行动物学会(Societas Herpetologica Italica)和环境保护与研究所(Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)批准(批准号:71216),并经兽医学系伦理委员会批准。
利什曼原虫(L. tarentolae)主要仍定位于马氏管,重度感染时向前扩散
我们分析了45只感染晚期的S. minuta雌性(吸血后第5-9天)。无论感染强度如何,寄生虫均一致定位于马氏管(MT,100%)。在轻度感染中,马氏管是寄生虫定植的唯一部位。在中度感染中,寄生虫也常存在于后肠(HG,28%),偶尔向前迁移至腹部中肠(AMG,11%)和胸部中肠(TMG,11%)。未观察到寄生虫存在于
讨论
我们的研究结果揭示了利什曼原虫(L. tarentolae)和T. platydactyli在白蛉肠道内的不同定位模式和发育动态。利什曼原虫(L. tarentolae)主要定位于马氏管,特别是在轻度和中度感染中。这与先前的研究一致,表明该物种遵循围幽门型发育模式,其特征是缺乏一致的前向迁移(Killick-Kendrick等,1986)。尽管结肠定植
结论
与大多数先前关于白蛉体内爬行动物锥虫的研究不同,我们研究了实验感染的白蛉,这使得我们能够检查并比较早期和晚期感染。这种方法首次详细描述了T. platydactyli在其自然媒介中的生活史,并为利什曼原虫(L. tarentolae)和T. platydactyli在S. minuta中单重感染和共感染条件下的发育和形态动态提供了新的见解。我们
CRediT作者贡献声明
Tomas Becvar:写作——初稿,验证,监督,方法学,调查,形式分析,数据管理,概念化。Lucie Ticha:写作——审阅与编辑,监督,方法学,调查,数据管理,概念化。Barbora Becvarova:写作——审阅与编辑,方法学,调查。Jan Votypka:写作——审阅与编辑,方法学,调查,概念化。Kristyna Jelinkova:写作——审阅与编辑,可视化,
资金
本研究由ERD基金资助,项目CePaViP(CZ.02.1.01/0.0/0.0/ 16_019/0000759)。
未引用的参考文献
Hosková等,2025;Naiff,1989。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢
我们感谢技术支撑人员Kristyna Srstkova、Lenka Krejcirikova和Lenka Hlubinkova。
Tomas Becvar|Lucie Ticha|Barbora Becvarova|Jan Votypka|Kristyna Jelinkova|Jan Cervenka|Jairo Alfonso Mendoza-Roldan|Domenico Otranto|Petr Volf
捷克查理大学理学院寄生虫学系
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