《Parasitologia》:An Eco-Tourism Farm as a Monitoring Area for the Occurrence of Tick-Borne Pathogens
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游离动物可作为特定栖息地内蜱和蜱传病原体发生的哨兵。在2020年至2022年间,研究人员在斯洛伐克西部一个家庭经营的生态旅游农场,从家养动物和植被中采集蜱。共获得391只蜱(163只宿主寄生蜱和228只游离蜱)。蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)占主导(
游离动物可作为特定栖息地内蜱和蜱传病原体发生的哨兵。在2020年至2022年间,研究人员在斯洛伐克西部一个家庭经营的生态旅游农场,从家养动物和植被中采集蜱。共获得391只蜱(163只宿主寄生蜱和228只游离蜱)。蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)占主导(94.9%),其次是网纹革蜱(Dermacentor reticulatus)(4.9%)和嗜群血蜱(Haemaphysalis concinna)(1只标本)。所有蜱均通过基于PCR(聚合酶链反应)的方法及后续测序,筛查了伯氏疏螺旋体复合体(Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.))、宫本疏螺旋体(Borrelia miyamotoi)、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)、巴贝斯虫属(Babesia spp.)和立克次体属(Rickettsia spp.)。伯氏疏螺旋体复合体在15.9%的蓖子硬蜱中检出,共鉴定出6个种,以阿氏疏螺旋体(Borrelia afzelii)为主。宫本疏螺旋体在1.62%的游离蓖子硬蜱中检出。嗜吞噬细胞无形体在20.49%的蓖子硬蜱中检出,主要见于宿主寄生蜱。巴贝斯虫属在蓖子硬蜱中检出(2.7%),包括微小巴贝斯虫(Babesia microti)、猎户巴贝斯虫(Babesia venatorum)和狍巴贝斯虫(Babesia capreoli)。立克次体属在5.39%的蓖子硬蜱和31.58%的网纹革蜱中检出,包括瑞士立克次体(Rickettsia helvetica)、莫纳森立克次体(Rickettsia monacensis)和劳氏立克次体(Rickettsia raoultii)。在数只蜱中观察到涉及两种或三种病原体的共感染。研究人员的结果强调了在人类和家畜与野生动物密切接触的农村地区,蜱传病原体具有显著多样性。
**研究背景**
近年来,蜱传人畜共患病的发病率和地理分布范围在全球(包括欧洲)持续上升,引起广泛关注。蜱与其传播的病原体在野生动物中共同进化,野生动物不仅为蜱提供血餐来源,还可作为病原体储存宿主,或通过共喂养传播作为“桥梁”,在垂直传播情况下感染蜱。当野生储存宿主与家畜接触时,可能产生对人类高风险的不稳定局面,例如将未受感染动物引入感染区域,或受感染动物移动至非感染区域。生态旅游农场是家畜、野生动物和人类相互接触的场所,可能促进蜱传疾病的维持和传播。斯洛伐克此前的研究已报道了植被、家畜和野生动物中蜱类群的优势种,包括蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)、网纹革蜱(Dermacentor reticulatus)等,并确认了多种人畜共患病原体,如伯氏疏螺旋体复合体(Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.))、宫本疏螺旋体(Borrelia miyamotoi)、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)、斑点热群立克次体(SFG rickettsiae)和巴贝斯虫(Babesia spp.)等。然而,在斯洛伐克农村地区,森林与农业栖息地重叠的区域,对蜱和蜱传病原体的综合研究尚属空白。本研究旨在评估此类区域中蜱传疾病向人类和家畜传播的潜在风险。
**研究内容与结论**
研究人员在2020–2022年间,于斯洛伐克西部Myjava区一个家庭经营的生态旅游农场(14公顷,靠近白喀尔巴阡山脉)收集蜱。从家畜(山羊、绵羊、猪、马、猫、狗等)和植被中采集了391只蜱(163只宿主寄生蜱,228只游离蜱),其中蓖子硬蜱占94.9%,网纹革蜱占4.9%,嗜群血蜱(Haemaphysalis concinna)仅1只。通过PCR(聚合酶链反应)及后续测序方法,检测了所有蜱中的伯氏疏螺旋体复合体、宫本疏螺旋体、嗜吞噬细胞无形体、巴贝斯虫属和立克次体属。结果发现:伯氏疏螺旋体复合体在15.9%的蓖子硬蜱中检出,鉴定出6个种(阿氏疏螺旋体Borrelia afzelii占优,还包括伽氏疏螺旋体B. garinii、斯氏疏螺旋体B. spielmanii、瓦氏疏螺旋体B. valaisiana、狭义伯氏疏螺旋体B. burgdorferi sensu stricto和巴伐利亚疏螺旋体B. bavariensis);宫本疏螺旋体在1.62%的游离蓖子硬蜱中检出;嗜吞噬细胞无形体在20.49%的蓖子硬蜱中检出(主要来自宿主寄生蜱);巴贝斯虫属在2.7%的蓖子硬蜱中检出(包括微小巴贝斯虫Babesia microti、猎户巴贝斯虫B. venatorum和狍巴贝斯虫B. capreoli);立克次体属在5.39%的蓖子硬蜱和31.58%的网纹革蜱中检出(包括瑞士立克次体Rickettsia helvetica、莫纳森立克次体R. monacensis和劳氏立克次体R. raoultii)。此外,在数只蜱中检测到涉及两种或三种病原体的共感染。主成分分析(PCA)表明,绝大多数病原体与宿主寄生蜱中的蓖子硬蜱正相关,游离蜱中的蓖子硬蜱稚虫是疏螺旋体属的主要宿主,而嗜吞噬细胞无形体和巴贝斯虫与蓖子硬蜱雌虫相关,立克次体则与网纹革蜱相关。该研究首次在斯洛伐克农村地区对蜱和蜱传病原体进行综合评估,证实该农场作为监测系统的可行性,并揭示了人类和家畜在接触野生动物时的感染风险。论文发表在《Parasitologia》。
**主要关键技术方法**
研究人员从斯洛伐克西部Myjava区一个家庭农场(14公顷,靠近白喀尔巴阡山脉)收集蜱。样本来源包括家畜(山羊、绵羊、猪、马、猫、狗等)和植被,以及刺猬。2020–2022年期间,农场所有者持续从动物身上采集蜱,研究人员于2022年3–6月和10月通过拖旗法从植被采集蜱。所有蜱经形态学鉴定至种、发育阶段和性别。DNA提取采用碱性水解法(游离蜱)或DNeasy血液和组织试剂盒(饱血蜱)。分子检测使用实时PCR(靶基因23S rRNA、16S rRNA、msp2)筛查伯氏疏螺旋体复合体、宫本疏螺旋体和嗜吞噬细胞无形体;巢式PCR(靶基因msp4)鉴定嗜吞噬细胞无形体基因型;常规PCR结合限制性片段长度多态性(RFLP)分析和测序(靶基因5S–23S rRNA基因间隔区)鉴定伯氏疏螺旋体复合体基因种;常规PCR测序(靶基因18S rRNA、sca4)鉴定巴贝斯虫属和立克次体属。系统发育分析采用MEGA7构建最大似然树。统计分析包括95%置信区间、Welch t检验和主成分分析(PCA)。
**研究结果**
- **蜱种组成**:共采集391只蜱,包括228只游离蜱(19雌、28雄、181稚虫)和163只宿主寄生蜱(66雌、27雄、70稚虫)。蓖子硬蜱占94.9%,网纹革蜱占4.9%,嗜群血蜱1只(游离雄蜱)。
- **伯氏疏螺旋体复合体(Borrelia burgdorferi s.l.)**:在15.9%的蓖子硬蜱中检出,游离蜱感染率高于宿主寄生蜱(但差异不显著)。鉴定出6个种,其中阿氏疏螺旋体(B. afzelii)占优,在宿主寄生蜱和游离蜱中均为主。通过系统发育分析,阿氏疏螺旋体、斯氏疏螺旋体(B. spielmanii)、瓦氏疏螺旋体(B. valaisiana)、伽氏疏螺旋体(B. garinii)和巴伐利亚疏螺旋体(B. bavariensis)均鉴定出多个基因型,狭义伯氏疏螺旋体(B. burgdorferi s.s.)仅1只游离蜱检出。
- **宫本疏螺旋体(Borrelia miyamotoi)**:仅在蓖子硬蜱中检出,感染率1.62%(游离蜱),宿主寄生蜱中感染率较低(差异不显著)。
- **嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)**:仅在蓖子硬蜱中检出,总感染率20.49%,宿主寄生蜱感染率高于游离蜱(约3倍,但差异不显著)。鉴定出4个基因型,系统发育分析显示均与欧洲家畜和鹿的分离株聚为一支,而非人类血源株。
- **立克次体属(Rickettsia spp.)**:在蓖子硬蜱中感染率5.39%,在网纹革蜱中感染率31.58%。宿主寄生蜱感染率高于游离蜱(差异不显著)。检测到3种:瑞士立克次体(R. helvetica)仅见于游离蜱和蓖子硬蜱;莫纳森立克次体(R. monacensis)和劳氏立克次体(R. raoultii)仅见于宿主寄生蜱(马、狗、猫、刺猬等)。系统发育分析显示,劳氏立克次体基因型与人类致病株一致,莫纳森立克次体基因型与德国、韩国分离株聚类。
- **巴贝斯虫属(Babesia spp.)**:仅在蓖子硬蜱中检出,总感染率2.7%,宿主寄生蜱感染率高于游离蜱(差异不显著)。检测到3种:微小巴贝斯虫(B. microti)和猎户巴贝斯虫(B. venatorum)在游离蜱和宿主寄生蜱中均有检出,狍巴贝斯虫(B. capreoli)仅见于宿主寄生蜱(刺猬)。系统发育分析显示,微小巴贝斯虫和猎户巴贝斯虫基因型与人类致病株一致。
- **共感染**:在宿主寄生蜱中,1只蓖子硬蜱稚虫(山羊宿主)同时感染阿氏疏螺旋体、宫本疏螺旋体和微小巴贝斯虫(3种病原体);另6.6%的宿主寄生蓖子硬蜱检测到2种病原体共感染(如阿氏疏螺旋体+嗜吞噬细胞无形体、阿氏疏螺旋体+猎户巴贝斯虫等)。1只网纹革蜱雌虫(马宿主)同时感染未鉴定疏螺旋体和劳氏立克次体。在游离蓖子硬蜱中,1只稚虫同时感染阿氏疏螺旋体、瑞士立克次体和微小巴贝斯虫;另4.5%的游离蓖子硬蜱检测到2种病原体共感染。
- **主成分分析(PCA)**:第一主成分和第二主成分解释98.93%的方差。明确显示:嗜吞噬细胞无形体和巴贝斯虫与蓖子硬蜱雌虫正相关,疏螺旋体属(包括宫本疏螺旋体)与蓖子硬蜱稚虫正相关,立克次体属与网纹革蜱雌虫正相关。宿主寄生蜱是嗜吞噬细胞无形体、巴贝斯虫和立克次体的主要来源,而游离蜱是疏螺旋体的主要来源。
**讨论与结论**
讨论部分总结了研究结果,指出该农场存在三种共栖的嗜陆蜱(蓖子硬蜱、网纹革蜱和嗜群血蜱),均具有流行病学重要性。伯氏疏螺旋体复合体多样性高,6个种中除瓦氏疏螺旋体外均能引起莱姆病,其中斯氏疏螺旋体(B. spielmanii)占比较高(24%),此前在斯洛伐克罕见。阿氏疏螺旋体优势与小型啮齿类储存宿主有关。家养反刍动物(山羊、绵羊)对伯氏疏螺旋体具有稀释作用,而马、狗、猫作为偶然宿主可作为哨兵,刺猬则是多种疏螺旋体的有效储存宿主。宫本疏螺旋体感染率在农场高于斯洛伐克此前报道,但仍处于欧洲平均水平。嗜吞噬细胞无形体感染率在宿主寄生蜱中较高,可能与鹿类出现有关,鉴定出的4个基因型与家畜和鹿分离株同源,提示对家畜构成风险。立克次体方面,瑞士立克次体仅见于游离蓖子硬蜱,莫纳森立克次体和劳氏立克次体仅见于宿主寄生蜱,且劳氏立克次体基因型与人类致病株一致。巴贝斯虫方面,鉴定出三种,其中微小巴贝斯虫和猎户巴贝斯虫的基因型与人类致病株一致,家养反刍动物可能是猎户巴贝斯虫的储存宿主。
**结论部分翻译**:我们的调查提供了斯洛伐克农村地区(作为人类休闲场所)蜱分布和蜱传病原体流行率的新数据。研究发现,尽管研究区域仅局限于一个家庭农场,但环境中循环的蜱传病原体多样性很高。我们检出了6种伯氏疏螺旋体复合体、宫本疏螺旋体、3种立克次体、嗜吞噬细胞无形体和2种巴贝斯虫,其中除瓦氏疏螺旋体、嗜吞噬细胞无形体和狍巴贝斯虫外,其余均确认为人畜共患。研究结果表明,该区域拥有足够数量的多样脊椎动物宿主和/或病原体储存宿主,为蜱种群维持提供了适宜条件,这对不同蜱传微生物的循环至关重要。基于此,我们证实了与自然栖息地重叠的散养农场是研究蜱和蜱传病原体循环的相关监测系统。此外,我们注意到,家畜和伴侣动物在蜱传病原体循环中的作用因病原体而异:家养有蹄类可作为稀释宿主(疏螺旋体)、扩增宿主(无形体)或哨兵宿主(巴贝斯虫、立克次体);马在很大程度上反映反刍动物的角色;狗和猫主要作为指示宿主或偶尔的瞬时扩增宿主;刺猬始终作为多种病原体(疏螺旋体属、嗜吞噬细胞无形体、微小巴贝斯虫、立克次体属)的胜任储存宿主。该农场的访客主要面临从游离蓖子硬蜱稚虫感染疏螺旋体的风险,而宿主寄生蜱是立克次体属、猎户巴贝斯虫和微小巴贝斯虫感染的主要来源。理解这些宿主-病原体相互作用对于预测感染风险和设计针对性控制策略至关重要。这是斯洛伐克首个聚焦农村地区蜱和蜱传病原体的试点研究。