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蜱虫的长期研究揭示了迁移模式和疾病风险的变化(一)

2019-10-28 58螺旋体蜱虫

印第安纳大学的Keith Clay花了近15年的时间研究蜱,发现印第安纳南部是一片没有莱姆病的绿洲,莱姆病(致病菌伯氏螺旋体)是与这些蛛形纲动物最相关的疾病,它们是地球上第二常见的寄生虫病媒介。

他也看到了这种低风险环境正在改变的迹象,在印第安纳州和美国其他地区都是如此。

Clay是印第安纳大学布鲁明顿艺术与科学学院生物系的杰出教授,他对蜱虫的研究得到了美国国家科学基金会——美国国立卫生研究院的生态与传染病进化项目等机构270万美元的资助。

Clay的实验室在印第安纳州南部的蜱虫中发现了相对较少的病原体,与东北部以及威斯康星州和明尼苏达州等州相比,这些蜱虫会导致常见的蜱虫传播疾病。

但是莱姆病在Tippecanoe河州立公园和密歇根湖的印第安纳沙丘以北几个小时的地方就被发现了,Clay说,有迹象表明新的蜱物种,可能还有它们携带的病原体正在进入这个地区。

“就在过去的10年里,我们看到事情发生了巨大的变化,”Clay说。“在印第安纳州,你以前从来没见过孤星蜱;现在它们很常见。10年后,我们可能也会看到墨西哥湾沿岸的情况。有几种理论可以解释为什么会发生这种情况,但最重要的是气候变化。”

蜱虫的长期研究揭示了迁移模式和疾病风险的变化(一)

疾病的媒介

这些结论来自多年来绘制蜱虫边界和疾病风险的工作,但边界变化的确切原因尚不清楚。除了温度的变化,粘土还会改变动物种群,包括鹿,它们是寄生虫的大型移动宿主。

由于蜱虫是美国最重要的传染病传播媒介,所以界定这些界限至关重要。除了莱姆病,蜱虫还会导致落基山斑疹热、南方蜱虫引发的皮疹以及其他一些严重疾病。其他情况,如由孤星蜱叮咬引起的哺乳动物肉类过敏,是由免疫系统对蜱唾液中的蛋白质的反应引起的。哺乳动物的肉类过敏患者在食用肉类或其他哺乳动物产品时会产生严重的过敏反应。

Clay说:“蜱虫在温带气候中的作用与蚊子在热带地区的作用相同。”“幸运的是,蜱虫不会飞……尽管他们可以搭鸟的便车。”

蜱和蚊子是世界上传播寄生虫病的头号媒介,但它们之间的相似之处并不局限于它们在吸血时通过传播病原体而致病。它们之间的联系还体现在如何利用寄生虫和其系统中其他危害较小的微生物之间的关系来保护人类免受未来的感染。

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了解微生物

在一篇发表在5月出版的《分子生态学》杂志上,前国际单位博士生在克莱的实验室和当前的爱丁堡大学的博士后研究员Evelyn Rynkiewicz,记录了印第安纳州南部两种主要蜱类——狗蜱和黑脚鹿蜱——的微生物群落,以及白脚鼠的血液,白脚鼠是采集蜱的宿主动物。

微生物群落是存在于生物体内部的独特的微生物群落,通过高通量基因测序,研究人员可以识别组成一个物种微生物群落的所有细菌。Rynkiewicz的研究确定了蜱虫体内的所有主要病原体和共生菌(已知不会致病的微生物)。

Rynkiewicz说:“了解蜱虫的微生物群确实为未来的研究奠定了基础。”“现在有一些研究小组正在努力将共生体引入蚊子的微生物群中,以阻止或减少其系统中影响人类的病原体数量。也许有一天,我们也能对蜱虫做同样的事情。”

另一个例子是,科学家试图通过改变昆虫载体“接吻虫”的肠道共生体的基因来预防恰加斯病(Chagas disease,一种危及生命的热带疾病,影响全球数百万人),这种昆虫载体可以抑制导致这种疾病的寄生虫的影响。

蜱类系统中有害病原体和无害共生菌的自然接近也会给人类带来新的危险,所以了解蜱类系统中微生物的全部种类很重要。

Rynkiewicz说:“共生体通常在卵巢或肠道中被发现,而在进食过程中传播的病原体则在唾液腺中被发现。”“但在我们的其他一些研究中,我们在蜱的唾液腺中发现了共生体,这意味着它们可能通过叮咬传播。”

“每当你将一种新的微生物引入一个新的系统,比如人类,你就有可能创造出新的病原体,即使它们之前被认为是无害的,这取决于适应性。”

蜱虫的长期研究揭示了迁移模式和疾病风险的变化(一)

引用

Indiana University. "Long-term study on ticks reveals shifting migration patterns, disease risks." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 May 2015.
www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150511085526.htm.

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