《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》:Distribution and ecology of
Ornithodoros phacochoerus in the Coutada 9 Game Reserve in Central Mozambique
编辑推荐:
软蜱(soft ticks)在疣猪(*Phacochoerus africanus*)洞穴中栖息,是非洲猪瘟(ASF)病毒的储存宿主和传播媒介,同时也是导致人类蜱传回归热(TBRF)的*Borrelia duttonii*的传播媒介。*Ornithodoros
软蜱(soft ticks)在疣猪(*Phacochoerus africanus*)洞穴中栖息,是非洲猪瘟(ASF)病毒的储存宿主和传播媒介,同时也是导致人类蜱传回归热(TBRF)的*Borrelia duttonii*的传播媒介。*Ornithodoros moubata*种复合体包含三个地理上离散的与猪科动物相关的种(*O. moubata*、*O. porcinus*、*O. waterbergensis*和*O. phacochoerus*)以及*O. compactus*,后者传统上被认为与南非的陆龟相关。*Ornithodoros phacochoerus*主要与普通疣猪相关,分布于南非东部和埃斯瓦蒂尼王国。在Bakkes等(2018)的分类修订之前,关于ASF软蜱媒介的文献仅识别了两个种:*O. moubata*和*O. porcinus*,后者根据其与猪科动物或人类住所的关联分别被区分为*O. porcinus porcinus*或*O. porcinus domesticus*。随后一项分子系统发育研究基于16S rRNA测序辨别出南部和东非与疣猪相关的*Ornithodoros*蜱的三个离散地理谱系,且不支持亚种命名,结合形态学和形态测量学,最终确认了南部非洲两个进化谱系的全新种地位。*O. moubata*种复合体的*Ornithodoros*软蜱无眼、避光,在宿主上短时间吸血。它们为内栖性,生活在动物洞穴以及提供沙质或粉尘基质的建筑缝隙中。庇护性动物栖息地提供的固有微气候条件有利于其生存。这一特点使物种分布建模变得复杂,因为与硬蜱不同,其栖息地部分缓冲了用于预测建模的外部环境变量。迄今为止,软蜱分布建模研究主要在区域尺度上基于仅存在数据进行。在局部尺度上,报道仅限于蜱存在和数量与环境条件关系的观察记录。关于影响软蜱分布因素的定量评估普遍缺乏,特别是南部非洲*Ornithodoros moubata*复合体的蜱。与硬蜱相比,软蜱吸血时间短;成虫和若虫通常为15至60分钟,幼虫为12小时至数天,取决于物种。它们以栖息地中可用的不同宿主为食。在南部非洲,多种宿主包括疣猪、豪猪和土豚利用洞穴作为庇护所,是驻留软蜱的潜在血餐来源。软蜱可在长时间不吸血的情况下存活。蜱所吸食的宿主可通过血餐分析进行鉴定。这些分析可追溯至20世纪40年代,当时使用了沉淀素试验等血清学方法。近年来,稳定同位素和基于PCR的方法使得能够在多种节肢动物物种(包括蜱)中鉴定宿主血餐。软蜱已知存在于莫桑比克,但关于该国境内物种和分布的详细信息匮乏。2018年,Quembo及其同事发表了关于戈龙戈萨国家公园(索法拉省)及周围野生动物-家养动物交界区ASFV的*Ornithodoros*软蜱媒介的首次广泛评估,共从洞穴和猪圈中采集了1,658只软蜱。莫桑比克其他地区(包括中部马尼卡省)缺乏类似评估。因此,本研究旨在通过对疣猪偏好的地下和地表休息点进行蜱采样,识别有利于*Ornithodoros*软蜱在莫桑比克中部分布的因素。此外,研究人员通过PCR扩增和Sanger测序物种信息性线粒体基因靶标,鉴定了饱血蜱的血餐和蜱种。
**研究背景**
软蜱(soft ticks)隶属于*Ornithodoros moubata*种复合体,栖息于疣猪(*Phacochoerus africanus*)洞穴中,是非洲猪瘟(African Swine Fever, ASF)病毒的储存宿主和传播媒介,同时也是引发人类蜱传回归热(Tick-Borne Relapsing Fever, TBRF)的*Borrelia duttonii*的传播媒介。*O. moubata*种复合体包含与猪科动物相关的三个地理离散种(*O. moubata*、*O. porcinus*、*O. waterbergensis*和*O. phacochoerus*)以及传统上与陆龟相关的*O. compactus*。*O. phacochoerus*主要与普通疣猪相关,分布于南非东部和埃斯瓦蒂尼王国。此前Bakkes等(2018)基于16S rRNA测序和形态测量学对*O. moubata*复合体进行了分类修订,确认了南部非洲两个进化谱系的全新种地位。软蜱为内栖性、无眼、避光,生活在动物洞穴及建筑缝隙中,其栖息地部分缓冲了外部环境变量,使得物种分布建模较硬蜱更为复杂。目前软蜱分布建模研究主要在区域尺度上基于仅存在数据(presence-only data)进行,局部尺度的定量评估普遍缺乏,特别是南部非洲*O. moubata*复合体。莫桑比克虽有软蜱存在的报道,但物种和分布的详细信息匮乏。2018年Quembo等在戈龙戈萨国家公园开展了该国首次ASFV软蜱媒介广泛评估,但莫桑比克其他地区(包括中部马尼卡省)缺乏类似研究。因此,开展本研究以填补这一空白。
**研究内容与结论**
研究人员在莫桑比克中部马尼卡省Coutada 9禁猎区(Macossa禁猎区,面积4,333 km2)开展了软蜱分布与生态学研究。2020至2023年间共进行四次采集(三次在旱季末的9-10月,一次在雨季后的5-6月),覆盖140个采样点,共采集4,195只软蜱,侵染率为71.4%(95% CI [63.2–78.7])。统计分析表明,蜱的存在/缺失无法由所测试的任何变量解释;但蜱采集率(每单位采样时间的蜱数)受栖息地类型和土壤质地显著影响——花岗岩巨石休息点的采集率约为疣猪洞穴的两倍(IRR = 2.05, 95% CI [1.25–3.34], p = 0.005),细质地土壤的采集率显著高于中等质地土壤(IRR = 1.79, 95% CI [1.13–2.82], p = 0.013)。NDVI和调查时期对蜱数量无显著影响。空间自相关分析(Moran's I)未检测到一致的空间结构。16S rRNA基因测序(84只蜱,代表18个侵染采样点)确认该地区物种为*O. phacochoerus*,所有序列在约270核苷酸区域完全一致(GenBank登录号PZ949050),与GenBank最接近匹配(KJ133597)的成对序列一致性为99.61%。细胞色素b(cyt b)基因测序对136只饱血蜱进行血餐分析,8只(5.88%)成功鉴定宿主,共鉴定出四种脊椎动物宿主:疣猪(*Phacochoerus africanus*,5份)、人类(*Homo sapiens*,1份)、家犬(*Canis lupus familiaris*,1份)和陆龟(*Kinixys zombensis*,2份),其中一份样品检测到家犬主要序列和疣猪次要序列的混合。该研究首次在莫桑比克中部确认了*O. phacochoerus*的存在,揭示了栖息地类型和土壤质地是影响其采集率的关键因素,血餐分析表明该蜱种非宿主特异性,对ASF和TBRF的流行病学监测具有重要意义。
**关键技术方法**
研究人员在Coutada 9禁猎区140个采样点(疣猪/土豚洞穴和花岗岩巨石休息点)进行手动采集软蜱,记录采样持续时间以标准化采样努力量。采用广义线性模型(二项分布)分析蜱存在/缺失,采用负二项回归(NB1参数化)以对数采样时长为偏移量分析蜱计数,通过AICc模型选择和全模型平均评估各环境变量的相对重要性,并以Moran's I检验空间自相关。蜱种鉴定采用16S rRNA基因(约313 bp)PCR扩增和Sanger测序;血餐鉴定采用线粒体细胞色素b(cyt b)基因(629 bp)通用脊椎动物引物PCR扩增和Sanger测序,序列经BLAST比对GenBank数据库进行物种鉴定。蜱DNA提取前经1%次氯酸钠和超纯水清洗以去除外部污染物。
**研究结果**
*软蜱分布*:在140个评估点中100个采集到软蜱,侵染率71.4%。蜱的存在/缺失无法由任何测试变量解释。模型选择鉴定出16个ΔAICc < 4的候选模型,变量重要性权重显示土壤质地(w = 0.93)和栖息地类型(w = 0.91)获强支持,NDVI(w = 0.59)和调查时期(w = 0.49)获中等支持,湿度、海拔和土地覆盖支持可忽略。模型平均表明花岗岩巨石休息点采集率约为洞穴的两倍,细质地土壤采集率显著高于中等质地土壤。NDVI和调查时期对蜱计数无显著影响。Moran's I在k = 3至20最近邻方案下未检测到一致的空间自相关。
*软蜱物种鉴定与血餐分析*:84只蜱的16S rRNA基因序列在约270核苷酸区域完全一致,系统发育分析确认Coutada 9存在的物种为*O. phacochoerus*。部分16S rRNA基因系统发育分析确认*O. phacochoerus*存在于三个南部非洲国家,全基因组、完整16S rRNA基因和部分16S rRNA基因序列的比较分析能够区分*O. moubata*复合体内的各种。136只饱血蜱中8只(5.88%)血餐鉴定成功,鉴定出疣猪(5份)、人类(1份)、家犬(1份)和陆龟(2份)四种宿主,序列相似性为97.18%至99.74%。携带人血的蜱因16S rRNA PCR扩增失败未能确认蜱种,但匀浆前照片确认为*Ornithodoros*蜱。
**讨论与结论**
讨论部分指出,本研究中洞穴侵染率(69.7%)低于此前*O. phacochoerus*的研究报道,可能归因于局部环境差异或采样方法(特别是采样时长)的不同。在该空间尺度上,所研究的解释变量均未对蜱存在发挥作用,但标准化蜱计数依赖于栖息地类型和土壤质地。湿度、海拔、植被指数和土地覆盖在本研究背景下未显示显著效应。调查时期不影响蜱数量,但因2023年雨季末仅采样一次,采样时期与年份混杂,无法得出季节效应结论。细质地土壤比中等质地土壤更有利于蜱计数,细质地土壤可能更便于蜱隐藏和钻洞,提供更有利的微栖息地。花岗岩巨石休息点采集率高于洞穴,可能反映巨石休息点更易采样,且可能被更多潜在蜱宿主访问。血餐分析鉴定出疣猪、陆龟、家犬和人类四种宿主,与软蜱非宿主特异性的既往研究一致。高比例PCR阴性结果最可能归因于血餐消化影响DNA完整性。疣猪在5份血餐样品中检出,符合预期。陆龟作为*O. phacochoerus*血餐来源的发现与南非陆龟感染软蜱的报道一致。人类和家犬序列分别从相距约28.62 km的55号和69号洞穴采集的蜱中回收,研究区域为禁猎区,有狩猎和露营活动,可解释人类和伴侣动物血餐的检出。研究结果为初步性,旨在为未来短扩增子宏条形码研究奠定基础。研究结论:本研究证明栖息地和土壤类型在*O. phacochoerus*于莫桑比克中部分布中发挥作用,探索性血餐分析检测到四种脊椎动物宿主DNA分类群。