《One Health》:Dispersal of Hyalomma rufipes by migratory birds in northeastern Spain: Implications for Crimean-Congo haemorrhagic fever surveillance
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迁徙鸟类在蜱及蜱传病原体的长距离传播中发挥关键作用,促进蜱种及病原体向新区域输入。在这些蜱类中,红腿革蜱是一个重点关注对象,因为其是克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)的传播媒介,并且具有在南欧定殖的潜力。研究人员评估了2022年至2024年春季迁徙期间,在
迁徙鸟类在蜱及蜱传病原体的长距离传播中发挥关键作用,促进蜱种及病原体向新区域输入。在这些蜱类中,红腿革蜱是一个重点关注对象,因为其是克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)的传播媒介,并且具有在南欧定殖的潜力。研究人员评估了2022年至2024年春季迁徙期间,在西班牙东北部地中海(NESM)生态区4个关键停歇地捕获的迁徙鸟类中的蜱寄生情况、CCHFV存在情况,以及红腿革蜱寄生概率及其遗传多样性。共检查14,472只、隶属84个物种的鸟类,其中0.5%携带蜱,且以红腿革蜱为主(占全部蜱的77%),而所有蜱样本的CCHFV检测结果均为阴性。统计分析显示,地面及灌丛取食种类,以及在开阔生境和湿地越冬的鸟类,具有显著更高的红腿革蜱寄生概率。对88条红腿革蜱序列的遗传分析显示,单倍型多样性高且无明确种群结构,提示这些蜱来源于多个地理区域,且以中西非来源为主。部分鸟个体同时携带遗传上彼此不同的蜱,这可能通过共同取食(co-feeding)促进不同来源蜱之间的病原体传播。值得注意的是,一些撒哈拉以北迁徙鸟类也携带红腿革蜱,提示该蜱可能在北非局部获得;此前已有该物种在北非出现的报道,尽管其是否已定殖仍存争议。这些发现强调了红腿革蜱持续输入并可能在NESM定殖的风险,对未来欧洲媒介种群及蜱传病原体(包括CCHFV)的监测具有重要意义。
本文发表于《One Health》,围绕迁徙鸟类介导的蜱类远距离扩散及其对克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)监测的公共卫生意义展开。研究背景在于,多宿主媒介传播病(vector-borne diseases)的传播动力学高度受气候与环境变化影响,蜱作为重要生物媒介,可借助宿主实现被动长距离运输。非洲与欧亚古北界之间迁飞的鸟类,不仅可能在出发地携带蜱,也可能在停歇地获得蜱,从而将蜱种及其病原体带入新的地理区域。既往研究表明,跨撒哈拉迁徙雀形目鸟类常可携带撒哈拉以南非洲硬蜱(Ixodidae),其中红腿革蜱是最常见种类之一,也是CCHFV的重要媒介。西班牙已在西部和中部地区发现CCHFV及人病例,而西班牙东北部地中海(NESM)生态区虽尚未直接检出该病毒,却已在野生有蹄类中发现较高血清阳性灶,加之该区处于非洲—欧洲重要迁飞通道汇合处,因此有必要评估迁徙鸟类是否在该区输入红腿革蜱及相关病原体。研究人员据此开展本研究,旨在明确NESM关键停歇地迁徙鸟类的蜱寄生状况、CCHFV检出情况、与红腿革蜱寄生相关的鸟类生态学特征,并基于线粒体标记解析红腿革蜱的遗传多样性及可能地理来源。研究结果表明,尽管本次未在蜱中检出CCHFV,但迁徙鸟类持续将红腿革蜱带入NESM,且该蜱可能具有多源输入特征,提示该生态区存在该媒介持续输入乃至潜在定殖风险。这一发现对欧洲尤其是地中海地区蜱媒监测、病原预警和“One Health”(同一健康,强调人-动物-环境健康协同)框架下的综合防控具有重要意义。
在方法方面,研究人员于2022—2024年春季北迁期,在NESM生态区4个关键迁徙停歇地采集鸟类样本,共纳入14,472只鸟、84个物种。通过形态学结合分子方法对蜱进行种级鉴定,扩增并测序线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COI)基因;采用一步法多重实时逆转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测CCHFV S片段RNA;以偏倚校正二项Logistic回归分析鸟类生态特征与红腿革蜱寄生概率的关系;并利用单倍型网络、Bayesian聚类和系统发育树分析红腿革蜱遗传多样性、种群结构及可能来源。
在研究结果部分,论文首先在“3.1. Bird and tick species identification”中报告了宿主与蜱种构成。2022—2024年春季共捕获14,472只鸟类,其中大多数为跨撒哈拉迁徙鸟。共有73只鸟、19个物种检出蜱寄生,寄生率为0.5%,共回收124只蜱,平均每只寄生鸟携带1.7只蜱。共检出5种蜱,其中红腿革蜱最多,为96/124;其次为Frontalis伊克斯蜱、边缘革蜱、Festai伊克斯蜱和蓖子硬蜱。除8只Ixodes属雌蜱外,其余均为未成熟期,即幼虫或若虫。该结果说明,NESM春季迁徙停歇地的鸟类确实携带多种蜱进入该区域,而红腿革蜱是其中绝对优势种。
在“3.2. CCHFV molecular detection”中,研究人员对全部124份蜱样本进行了CCHFV RT-qPCR检测,结果均为阴性。该结果表明,在本研究样本范围内,未获得迁徙鸟携带感染CCHFV蜱进入NESM的直接分子证据。但作者同时指出,这并不否定输入风险,仅说明本次调查中未检出病毒。
在“3.3. Associations between bird species' ecological traits and H. rufipes”中,研究人员分析了鸟类生态学特征与红腿革蜱寄生概率之间的关系。由于仅雀形目鸟类检出蜱寄生,统计分析仅在该目内进行。最优模型纳入了取食行为、迁徙类型和越冬生境3项变量,其中取食行为和越冬生境与寄生概率显著相关。与空中取食鸟类相比,地面取食种和灌丛/树上取食种的红腿革蜱寄生概率显著更高;与在森林和灌丛越冬的鸟类相比,在开阔生境及湿地越冬的鸟类更易受寄生。这说明红腿革蜱的宿主接触过程与鸟类生态位密切相关,特别是与地表活动和开放环境暴露程度有关。虽然迁徙类型未达到统计学显著,但纳入模型后可提高解释力,提示其可能仍参与寄生风险形成。
在“3.4. Hyalomma rufipes genetic diversity and structure”中,研究人员利用88条经质控后的红腿革蜱COI序列评估遗传多样性。结果显示,该群体包含17种不同单倍型,单倍型多样性较高,且单倍型网络以2个主要单倍型为中心,其余大多仅相差2或3个单核苷酸多态性(SNP)。无论按迁徙停歇地还是按宿主鸟种划分,均未见清晰遗传分群模式;Bayesian种群结构分析同样未发现明确的群体结构。这说明被鸟类带入NESM的红腿革蜱并非来自单一来源,而更可能是多个地理来源持续汇入。值得注意的是,在6只同时寄生多只蜱的鸟个体上,检测到2种或3种不同单倍型,提示单只鸟可同时携带遗传背景不同的红腿革蜱。这一现象提示鸟类可能在不同地点多次感染蜱,或在蜱遗传多样性较高的地点获得蜱,也为不同来源蜱在宿主局部共同取食时发生病原交换提供了条件。
系统发育分析进一步支持上述判断。研究人员构建的最大似然系统发育树显示,本研究获得的红腿革蜱序列主要与中西非国家,如布基纳法索、塞内加尔、尼日利亚和喀麦隆的参考序列聚类,而未与南部非洲国家样本聚类。该结果与NESM停歇地多数迁徙鸟来自西非—中西非区域的迁飞背景相一致,提示这些红腿革蜱主要来源于撒哈拉以南中西非,而非南部非洲。结合该蜱幼虫和若虫在同一宿主上取食、附着时间有限的生态学特点,这一结果也间接支持其来源区域判断。
讨论部分围绕4个核心问题展开。第一,研究确认了红腿革蜱在伊比利亚半岛迁徙停歇地鸟类上的存在。作者指出,本研究中Hyalomma属蜱寄生率低于其他地中海地区,可能与纬度较高及年度间蜱丰度差异有关;但在已检出的Hyalomma属蜱中,红腿革蜱显著多于边缘革蜱,且考虑到未成熟期两者形态相近、以往研究未必进行分子鉴定,本研究构成了伊比利亚半岛迁徙鸟类停歇期间寄生红腿革蜱的重要确认。第二,虽然未检出CCHFV,但风险评估不能因此放松。红腿革蜱是CCHFV已知适格媒介,在非洲多个国家曾检出该病毒,因此本研究阴性结果可能与样本量有限及感染蜱检出概率低有关。第三,鸟类生态特征与寄生风险的关联支持红腿革蜱生态学特性。该蜱适应高温、低湿和开阔环境,且在地表更易通过CO
2和宿主活动探测宿主,因此地面或灌丛取食、以及在开阔地和湿地越冬的鸟类更易携蜱。特别值得关注的是,研究在两种不进行跨撒哈拉迁徙的鸟类上检出红腿革蜱,提示这些蜱可能并非完全来自撒哈拉以南非洲,而可能在北非局部获得,这为北非可能已存在该种群提供了间接支持,但作者并未超出原文证据作确定性判断。第四,NESM可能具备比中欧更适合红腿革蜱存活的生态条件。地中海盆地半干旱、湿度较低,与该蜱生活史需求更吻合,因此在迁徙鸟年复一年输入背景下,该区应加强定向监测,并采用“One Health”综合监测框架,联合鸟类学、野生动物兽医学、气候科学和公共卫生力量开展监测。
关于共同取食机制,讨论中指出,不同遗传谱系红腿革蜱可在同一宿主个体上聚集,尤其常位于鸟头部等不易被清除的部位,这为共同取食传播创造条件。由于鸟类通常不是CCHFV的高效扩增宿主,病毒血症低或缺如,因此不依赖宿主全身感染的共同取食传播,可能是迁徙过程中病原维持和扩散的一个重要机制。这一推论并非超出结果的演绎,而是作者基于观测到的多单倍型共寄生现象提出的机制性讨论,并明确指出仍需进一步研究。
研究结论部分可译为:迁徙鸟类在红腿革蜱的扩散中发挥重要作用,本研究进一步证明了红腿革蜱当前输入NESM生态区并在当地建立种群的风险。观察到的生态学模式结合遗传学数据提示,鸟类可能从多个来源获得蜱,这对通过共同取食进行病原传播具有潜在意义。尽管本研究未检出CCHFV,但鉴于红腿革蜱是高影响人兽共患病的重要媒介,沿迁徙停歇地持续开展媒介生态学和疾病生态学监测研究具有紧迫必要性。总体而言,本文以大样本迁徙鸟监测、分子病原检测和群体遗传分析相结合的方式,清晰揭示了西班牙东北部地中海生态区面临的红腿革蜱输入压力,并为欧洲未来CCHFV及其他蜱传病原体监测提供了重要依据。