刚果锥虫通过操纵苍白舌蝇的化学感觉系统和行为来增强其传播

《Communications Biology》：Trypanosoma congolense manipulates the chemosensory system and behavior of Glossina pallidipes to enhance its transmission

　　

摘要

锥虫在宿主间及生活史阶段间转换的成功，取决于其操纵宿主代谢、免疫和行为的能力。有利于病原体传播的行为通常与采采蝇的宿主行为可塑性及感官适应有关，但潜在的机制尚不明确。为了揭示调节采采蝇神经元敏感性和传播行为的分子基础，我们应用了转录组学和代谢组学，并通过 RT-qPCR 和行为测定进行验证。未感染的 Glossina pallidipes 更倾向于被感染 Trypanosoma congolense 的小鼠以及感染牛尿液中的代谢物所吸引，而非健康个体。T. congolense 感染改变了宿主的代谢途径，影响了小鼠和牛体内挥发性有机化合物的组成，从而增强了对采采蝇的吸引力。感染调节了 G. pallidipes 中多种感觉模式的细胞信号传导，包括嗅觉、视觉、味觉、温度感知和免疫。基于智能体模型，与锥虫相关的气味使野外捕获的感染 G. pallidipes 数量翻倍，并使感染苍蝇数量减少 75%，牛群疾病流行率降低 40%。这些发现揭示了 T. congolense、G. pallidipes 和牛之间的分子相互作用，突出了寄生虫如何操纵多条途径来增强适应、增殖和传播。