《Animals》:Molecular Identification of Clinostomum chaacci (Digenea: Clinostomidae) Metacercariae Reveals Two New Siluriform Hosts in the Peruvian Amazon
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Clinostomum chaacci Sereno-Uribe, López-Jiménez, González-García, Ortega-Olivares & García-Varela, 2025是一种近期被描述的斜睾科(Cli
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Clinostomum chaacci Sereno-Uribe, López-Jiménez, González-García, Ortega-Olivares & García-Varela, 2025是一种近期被描述的斜睾科(Clinostomidae)复殖吸虫,其囊蚴已在墨西哥和南美洲的淡水鱼中被分子鉴定。2025年10月,研究人员从秘鲁洛雷托(Loreto)的纳奈河(Nanay River)采集了29尾鲇形目(Siluriformes)鱼类,包括18尾Pimelodella cristata(Müller & Troschel, 1849)(Heptapteridae科)和11尾Rineloricaria morrowi Fowler, 1940(Loricariidae科)。在头部表皮中发现8个包囊的囊蚴。研究人员对这些标本进行了形态学特征描述,并通过线粒体Cox1基因和核28S rDNA的贝叶斯系统发育分析进行了物种鉴定。来自两种宿主的新Cox1序列完全相同,并嵌套在C. chaacci支系内,与同种其他分离株的差异为0.42%–5.27%,而28S rDNA序列与C. chaacci参考序列的差异仅为0%–0.08%。形态计量学数据与先前在秘鲁报道的C. chaacci囊蚴部分重叠。在P. cristata和R. morrowi上的记录代表了该寄生虫的两个新第二中间宿主,并将Loricariidae科纳入C. chaacci的已知宿主谱系,进一步证明在亚马逊盆地西部有分类学上多样化的鱼类群落参与其传播。
论文解读
一、研究背景与科学问题
斜睾属(Clinostomum)吸虫是一类具有复杂生活史的复殖目(Digenea)寄生虫。其生活史涉及三个宿主:淡水螺类作为第一中间宿主,鱼类或两栖类作为第二中间宿主(其幼虫阶段即囊蚴在其中形成包囊),以及食鱼鸟类作为终末宿主。由于近缘种的囊蚴在形态上高度相似,且缺乏完全发育的生殖结构,仅依靠形态学特征难以对幼虫阶段进行可靠的物种鉴定。因此,DNA序列数据,尤其是线粒体Cox1基因和核糖体DNA,已成为鉴定Clinostomum囊蚴并将其与成虫阶段关联的关键工具。
Clinostomum chaacci于2025年由Sereno-Uribe等人基于采自墨西哥东南部两种鹭科鸟类口腔的成虫标本正式描述。在正式描述之前,该物种在墨西哥和中美洲的分子调查中被称为Clinostomum sp. lineage 3。基于Cox1的系统地理学分析揭示了该物种不同地理种群之间存在一定程度的遗传分化。在墨西哥,该物种的囊蚴已记录于两种油鲶科(Heptapteridae)鱼类和两种虾虎鱼目鱼类;在南美洲,阿根廷报道了来自丽鱼科鱼类和油鲶科鱼类的同种囊蚴。近期,在秘鲁亚马逊伊基托斯(Iquitos)的Hoplosternum littorale中通过Cox1和28S rDNA序列分析首次分子确认了该物种在秘鲁的存在,填补了其已知分布区(墨西哥与阿根廷)之间的地理空缺。
在此背景下,研究人员在秘鲁亚马逊淡水鱼寄生虫调查中,从两种此前未报道为这些寄生虫宿主的鲇形目鱼类中检获了Clinostomum囊蚴。本研究旨在:一是通过线粒体Cox1基因和核28S rDNA的分子数据对这些囊蚴进行形态学特征描述和物种鉴定;二是评估其与已知Clinostomum分离株的系统发育关系;三是扩展对C. chaacci宿主范围和地理分布的认知。
二、主要技术方法
研究人员于2025年10月在秘鲁洛雷托地区纳奈河(3°47′ S, 73°22′ W)圣克拉拉海滩附近,由当地渔民使用刺网采集了29尾鲇形目鱼类,包括18尾Pimelodella cristata和11尾Rineloricaria morrowi。鱼类标本由秘鲁亚马逊研究所(IIAP)的研究人员鉴定,凭证标本保存于IIAP鱼类学收藏馆。共从检获鱼类中回收8个囊蚴,其中5个来自P. cristata的囊蚴用于形态学检查,每种宿主各选1个囊蚴进行DNA提取和测序。形态学检查采用尼康显微镜配合明场和微分干涉差光学系统,所有测量数据来自5个标本。分子分析方面,研究人员提取基因组DNA后,通过聚合酶链式反应(PCR)分别扩增部分28S rDNA和线粒体Cox1基因片段,产物经纯化后采用Sanger法测序。序列经编辑组装后提交至GenBank。系统发育分析采用贝叶斯推断(Bayesian inference),28S数据集选用GTR+G模型,Cox1数据集按密码子位置分区并选用相应模型;遗传距离以未校正p-distance百分比计算。
三、研究结果
3.1 囊蚴的形态学特征
共从头部表皮(主要位于头部背侧和外侧表面)回收8个包囊的Clinostomum囊蚴:6个来自P. cristata,2个来自R. morrowi。在P. cristata中,18尾被检鱼中有5尾感染,感染率为27.8%,平均感染强度为每尾感染鱼1.2个囊蚴;在R. morrowi中,11尾被检鱼中有1尾感染,感染率为9.1%,平均感染强度为2.0个囊蚴。基于5个来自P. cristata的囊蚴进行形态学测量:虫体粗壮、舌形,长3.95–4.76(4.44)mm,在腹吸盘水平有两个缩窄;最大宽度0.97–1.08(1.03)mm,位于睾丸水平。口吸盘222–273 × 209–258(253 × 241)μm,咽120–150 × 137–158(139 × 149)μm,腹吸盘624–685 × 627–689(658 × 659)μm,具三辐射状开口。两个睾丸前后排列、不对称、分叶状;卵巢小、位于睾丸之间偏右侧;阴茎囊肾形,位于前睾丸右外侧。子宫囊管状,位于生殖复合体与腹吸盘之间。
3.2 形态学备注
本研究中来自P. cristata的C. chaacci囊蚴与此前Chero等人报道的来自H. littorale的C. chaacci囊蚴在形态计量学上部分一致。体长重叠明显(3950–4760 vs. 4100–6500 μm),但本研究的标本更窄(970–1080 vs. 1200–2000 μm)且比例上更细长(体长/体宽比3.9–4.7 vs. 3.14–3.25)。此外,本研究的咽更大(120–150 vs. 98–120 μm)而阴茎囊更短(259–294 vs. 390–400 μm)。然而,吸盘尺寸、睾丸测量值、卵巢尺寸和比例指数等多个特征存在重叠范围。这些形态计量学差异被解释为种内变异,与分子鉴定结果一致。
3.3 分子分析
基于Cox1数据集的系统发育分析显示,两个新生成的序列位于包含所有C. chaacci分离株的支系内,贝叶斯后验概率为0.76。来自P. cristata(QB134948)和R. morrowi(QB134949)的新序列彼此完全相同,与此前鉴定的C. chaacci分离株差异为0.42%–5.27%。与秘鲁H. littorale分离株(PV767870和PV767869)的差异最低(0.42%–1.06%),与阿根廷分离株(MF673559、OR645412和OR645411)的差异为0.84%–0.90%,而与墨西哥分离株的差异为2.11%–5.27%。C. chaacci种内总体分歧度为0%–5.70%。该支系与Clinostomum sp. GBA互为姐妹群,支系间分歧度为4.85%–8.65%,与最近的名义近缘种C. arquus的分歧度为7.59%–11.39%。基于28S rDNA数据集的系统发育分析将新生成的序列(QB131873)与C. chaacci的可用序列聚为一支,后验概率为0.83,与C. caffarae关系密切。新序列与来自墨西哥R. guatemalensis和G. maculatus囊蚴的MH159730和MH159731完全相同,与来自秘鲁H. littorale的PV765351和PV765352差异为0.08%。C. chaacci所有序列的种内分歧度为0%–0.17%,与其他Clinostomum名义种的分歧度为0.33%–4.62%,其中与C. caffarae的差异最低(0.33%–0.41%)。
四、讨论总结与结论翻译
讨论部分总结: 研究人员指出,分子证据确认了来自P. cristata和R. morrowi的Clinostomum囊蚴为C. chaacci。两个分子标记表现出不同水平的遗传变异但提供了互补的鉴定证据:28S rDNA在同种分离株中高度保守,而Cox1表现出显著更大的变异,这与先前关于Cox1在复殖吸虫中具有更强区分力的研究一致。Cox1数据集揭示了C. chaacci种内线粒体变异较大,种内分歧度达5.70%,但新序列仍嵌套在该物种组合内,且与南美分离株(秘鲁和阿根廷)遗传距离最近,与墨西哥分离株差异较大,提示南美分离株间线粒体亲缘关系更近,但现有采样的地理不均衡性限制了关于种群结构的确定结论。C. chaacci与未鉴定支系Clinostomum sp. GBA的关系值得关注:两者间的最低分歧度与C. chaacci种内变异上限重叠,表明仅凭Cox1遗传距离可能不足以界定Clinostomum物种边界,需要结合系统发育关系、核标记和形态学证据综合评估。在P. cristata和R. morrowi上的发现代表了两个新的第二中间宿主记录,并将Loricariidae科纳入该物种已知宿主谱系,表明C. chaacci的囊蚴阶段可利用分类学上多样化的鱼类。囊蚴在不同宿主中的包囊部位存在差异:秘鲁H. littorale中位于肌肉组织,阿根廷分离株分别位于肠系膜和肌肉筋膜或肌肉,而C. dimerus中位于鳍部,提示C. chaacci可能根据第二中间宿主的不同而使用不同包囊部位。地理分布方面,本研究不构成重大分布范围扩展,但提供了C. chaacci在该地区不同第二中间宿主间传播的额外证据。研究人员注意到秘鲁亚马逊的斜睾科生活史尚未被研究,且缺乏当地食鱼鸟类捕食这些鱼类的直接数据,但纳奈河流域已记录多种食鱼鸟类。关于人畜共患风险,尚无人类感染归因于C. chaacci的报道,其人畜共患潜力未知;在已知宿主中,H. littorale在当地被食用,而R. morrowi主要用于观赏目的。最后,秘鲁野生鸟类的蠕虫区系仍知之甚少,检查食鱼鸟类是将囊蚴与成虫阶段关联并阐明C. chaacci在该地区生活史和传播动态的重要下一步。
结论部分翻译: 形态学数据与线粒体(Cox1)和核(28S rDNA)序列的整合,使研究人员能够将秘鲁亚马逊纳奈河Pimelodella cristata和Rineloricaria morrowi头部表皮中包囊的Clinostomum囊蚴鉴定为Clinostomum chaacci。这些发现代表了该吸虫的两个新第二中间宿主记录,也是Loricariidae科成员中的首次记录。这些发现进一步证明C. chaacci的囊蚴阶段可利用分类学上多样化的鱼类,包括多个鲇形目科。新分离株与其他南美分离株的密切遗传相似性,以及该物种内观察到的显著种内Cox1分歧度,凸显了结合多个分子标记与系统发育分析来鉴定Clinostomum幼虫阶段的价值,这些幼虫阶段无法仅通过形态学可靠区分。在洛雷托三种鱼类中发现的遗传上密切相关的C. chaacci分离株表明,多种宿主参与该寄生虫的本地传播,且其在亚马逊盆地的宿主范围可能比目前认知的更广。未来研究应包括对当地鱼类群落的更广泛和系统化采样以评估宿主特异性和种群结构,对感染宿主的组织病理学评估,以及检查秘鲁亚马逊的食鱼鸟类以将囊蚴与成虫阶段关联并阐明C. chaacci的完整生活史。此外,建议对用于人类食用的鱼类物种进行分子调查,以评估该吸虫潜在的相关公共卫生意义。