《Ticks and Tick-borne Diseases》：Gut immune and redox transcriptional responses to Borrelia infection in questing Ixodes ricinus
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蜱属（Ixodes）蜱虫是多种具有医学和兽医学重要性的病原体的主要传播媒介，其中包括莱姆病（Lyme borreliosis）的病原体。尽管目前对于蜱虫在吸血期间的免疫应答已有较多认识，但使病原体能够在离宿主阶段持续存留的分子机制仍知之甚少。研究人员在本研究中
蜱属（Ixodes）蜱虫是多种具有医学和兽医学重要性的病原体的主要传播媒介，其中包括莱姆病（Lyme borreliosis）的病原体。尽管目前对于蜱虫在吸血期间的免疫应答已有较多认识，但使病原体能够在离宿主阶段持续存留的分子机制仍知之甚少。研究人员在本研究中考察了自然感染伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato, s.l.）成员的寻宿期蓖子硬蜱（Ixodes ricinus）雌蜱肠道免疫图谱。肠道组织的转录谱分析显示，在伯氏疏螺旋体感染个体中，NF-κB转录因子dorsal以及与氧化还原相关的基因持续上调，而其他所选免疫信号通路基因和抗菌肽则保持不变。相关性分析进一步表明，伯氏疏螺旋体载量与基因表达水平呈正相关，而氧化还原基因之间存在强共调控，提示氧化稳态（oxidative homeostasis）受到协调性控制。这些发现表明，蜱虫会产生一种靶向性的免疫应答，其作用更偏向于支持肠道稳态，而不是触发广泛的抗菌活性。然而，本研究纳入分析的伯氏疏螺旋体阳性寻宿蜱数量有限，提示仍需在更大样本量、多个发育阶段以及补充感染实验的基础上开展进一步研究，以验证并扩展这些发现。
该文发表于《Ticks and Tick-borne Diseases》，聚焦于寻宿期蓖子硬蜱（Ixodes ricinus）在自然感染伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato, s.l.）后的肠道免疫与氧化还原应答特征。研究背景在于，莱姆病病原体在蜱体内的获取、维持与传播依赖于病原体与媒介免疫系统之间的复杂互作，而肠道是伯氏疏螺旋体长期定植并在再次吸血时迁移传播的关键屏障。既往研究主要集中于实验室饲养蜱、人工感染模型或吸血阶段，因而对自然状态下、离宿主且处于代谢相对静止状态的寻宿蜱，其肠道如何维持病原体存留仍缺乏充分认识。正因如此，阐明寻宿期肠道免疫景观，对于理解媒介适能（vector competence，指媒介获得、维持和传播病原体的能力）及病原持续机制具有重要意义。
为回答这一问题，研究人员采集奥地利维也纳Steinhofgründe地区自然寻宿的雌性蓖子硬蜱，并以肠道为特异研究对象，对免疫信号通路、氧化还原稳态及抗菌防御相关基因进行转录水平分析。研究重点考察了JAK/STAT通路、Toll通路、IMD通路以及活性氧（reactive oxygen species, ROS）/活性氮（reactive nitrogen species, RNS）代谢相关分子的表达变化，并将感染蜱与未感染蜱进行比较。结果显示，伯氏疏螺旋体感染并未诱导广泛的经典抗菌免疫激活，而是呈现以NF-κB相关转录调控和氧化还原调节为核心的选择性转录应答。这一发现支持如下认识：在寻宿期，蜱并非通过全面清除病原体来应对感染，而是通过受控的免疫激活与稳态维持，形成一种既允许病原体存留、又避免宿主自身组织损伤和适应度下降的内部环境。
研究所采用的关键技术方法主要包括以下几类。首先，样本来源为2025年5月至6月在奥地利维也纳Steinhofgründe单一采样点通过拖旗法获得的自然寻宿雌性蓖子硬蜱，以减少微气候、栖息地差异及宿主可得性造成的混杂影响。其次，研究人员解剖单个蜱肠道，提取总RNA并逆转录为cDNA，从而以RNA为基础检测具有转录活性的病原体。再次，采用qPCR与常规PCR筛查伯氏疏螺旋体、无形体科（Anaplasmataceae）、斑点热群立克次体和巴贝虫，其中通过5S-23S rRNA间隔区巢式PCR与Sanger测序进行伯氏疏螺旋体种鉴定。最后，利用qPCR检测候选免疫与氧化还原基因表达，采用2
?ΔΔCt法进行相对定量，并结合Spearman相关分析评估螺旋体负荷与宿主基因表达间的关系。
在研究结果方面，论文首先通过总体筛查明确了样本感染构成。50只雌性蓖子硬蜱中有12只经属特异性qPCR检出伯氏疏螺旋体阳性，阳性率为24%。为避免共感染干扰，研究人员从中筛选9只仅携带伯氏疏螺旋体单一感染的蜱用于转录谱分析。进一步种鉴定显示，其中8只感染阿氏疏螺旋体（Borrelia afzelii），1只感染狭义伯氏疏螺旋体（B. burgdorferi sensu stricto）。这一结果为后续将转录变化与单一伯氏疏螺旋体感染相联系提供了基础。
随后，在“Comparative gene expression profiling”所对应的结果中，研究人员比较了感染组与未感染组肠道中多类基因的表达水平。结果表明，dorsal显著上调，提示NF-κB通路相关转录调控被激活；同时duox、nos和cat也显著升高，说明ROS与RNS生成及抗氧化平衡相关过程受到调节。相较之下，JAK/STAT通路中的stat、Toll通路中的myD88、IMD通路中的xiap和relish，以及抗菌肽defensin 1和microplusin并未发生显著变化，其他氧化还原基因nox与sod也无显著差异。该部分结果说明，寻宿期伯氏疏螺旋体感染并不会引起大范围经典免疫效应分子升高，而更倾向于激活有限且特异的免疫—氧化还原调控模块。
在“Correlation analysis examining the relationship between pathogen burden and host transcriptional response”部分，研究人员进一步将病原负荷与宿主表达联系起来分析。结果显示，肠道内具有转录活性的螺旋体相对丰度与dorsal表达呈显著正相关，与cat表达也呈显著正相关；duox和nos虽也表现为正相关趋势，但未达到统计学显著性。这意味着随着感染强度增加，NF-κB相关调节和部分抗氧化应答也随之增强，提示蜱肠道对病原负荷变化具有可调节的分子响应能力。
在“Further co-expression analysis”部分，研究人员通过共表达关系揭示了不同通路之间的协调性。myD88与dorsal显著相关，提示Toll信号轴内部存在协调调控；nos与cat、sod强相关，duox与cat也强相关，说明促氧化与抗氧化模块之间存在紧密耦联，共同维持氧化还原稳态。与此同时，stat分别与myD88和relish显著相关，提示JAK/STAT、Toll和IMD通路之间可能存在交叉对话（crosstalk）。尽管这些通路中的部分基因并未在感染后显著上调，但其表达协调性说明肠道可能保持一种基础免疫准备状态，以便在微生物压力变化时迅速调整。
论文讨论部分围绕“受控激活而非全面清除”这一核心观点展开。研究人员指出，感染蜱中dorsal显著上调而myD88及其他经典组分反应有限，表明NF-κB转录反应可能是寻宿期最突出的免疫变化之一，且这种变化与感染负荷相关。与吸血期蜱常出现更广泛免疫激活不同，寻宿期的应答更具节制性，提示生理状态，尤其是是否吸血，是塑造蜱免疫反应的重要因素。另一方面，duox和nos的诱导说明肠道可能增强ROS和RNS生成，而cat的同步升高则表明蜱通过抗氧化酶清除潜在毒性分子，防止组织氧化损伤。促氧化与抗氧化基因之间的显著相关进一步支持了“协调性氧化稳态调控”这一解释。讨论还强调，这种稳态调控既可能对螺旋体施加一定生存压力，也可能通过限制过强氧化损伤而维持一种允许病原持续存在的肠道环境。跨通路的共表达关系则提示，免疫信号与氧化还原调节并非彼此孤立，而可能共同构成维持病原—媒介平衡的综合调控网络。
从整体意义上看，该研究的重要贡献在于将研究视角从吸血期扩展到离宿主的寻宿期，并且采用自然感染材料揭示了更接近生态真实情境的蜱—伯氏疏螺旋体相互作用模式。研究表明，伯氏疏螺旋体在寻宿蜱中的持续存在，并不依赖免疫沉寂，而是依赖于选择性免疫激活和稳态维持机制的共同作用。这一认识丰富了对媒介适能分子基础的理解，也提示未来若要干预莱姆病自然循环，可能需要关注调控NF-κB信号与氧化还原网络的关键节点。
研究结论部分可概括翻译为：总之，本研究结果表明，伯氏疏螺旋体感染与空腹蜱中免疫信号通路和氧化还原调节通路的持续激活相关。不同于吸血蜱中所描述的广泛免疫激活，本研究数据提示在离宿主阶段，免疫与氧化还原通路表现为更加精细的调节模式。这些观察结果凸显了在未来研究中纳入未吸血蜱的重要性，因为这一阶段是宿主—病原体相互作用中关键但研究不足的窗口。不过，研究人员也指出若干局限性：样本量相对较小，限制了结论的推广性；未来需要纳入更大队列、多个蜱发育阶段与组织，并结合补充性的功能实验加以验证和拓展。此外，野外采集蜱的感染持续时间未知，且本研究检测的免疫相关基因集合有限，这些因素都可能限制对蜱—伯氏疏螺旋体相互作用中转录与调控过程复杂性的完整刻画。未来若结合时间分辨感染模型、无偏转录组学（transcriptomics）或多组学（multi-omics）方法以及受控实验感染，将有助于进一步解析这些相互作用在时间和机制层面的复杂性，并可能揭示破坏莱姆病自然循环的新型调控靶点。
