宿主与蜱虫的免疫博弈：揭示蜱虫幼虫叮咬的宿主特异性反应

《Infection and Immunity》：Peromyscus leucopus, Mus musculus, and humans have distinct transcriptomic responses to larval Ixodes scapularis bites

本研究深入剖析了不同宿主对蜱虫幼虫叮咬的转录组响应，揭示了宿主特异性的免疫反应差异（Ixodes scapularis），为理解蜱虫传播疾病的机制提供了新见解。

　　在北美地区，硬蜱（Ixodes scapularis）是多种蜱传疾病的重要传播媒介，其中包括导致莱姆病（Lyme disease）的伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）。这些蜱虫能够在多种宿主上吸血而不引发强烈的免疫反应，从而确保其完成吸血过程并传播病原体。然而，关于蜱虫幼虫与不同脊椎动物宿主之间的相互作用，尤其是宿主对幼虫叮咬的转录组响应，目前研究相对较少。

本研究通过对比自然宿主白足鼠（Peromyscus leucopus）、非自然宿主BALB/c小鼠以及人类的皮肤转录组变化，揭示了宿主对蜱虫幼虫叮咬的差异性反应。研究发现，白足鼠在蜱虫幼虫叮咬部位的炎症反应相对较低，而BALB/c小鼠和人类则表现出显著的炎症反应，尤其是人类的炎症反应更为强烈。通过通路富集分析，研究者们发现BALB/c小鼠和人类的叮咬部位显示出强烈的干扰素γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子（TNF）和白介素1（IL-1）信号通路激活，而白足鼠则没有这种现象。此外，BALB/c小鼠和人类的叮咬部位还显示出伤口愈合通路的激活，而白足鼠则没有。

这些数据不仅为蜱虫幼虫与白足鼠之间的协同进化提供了分子证据，还扩展了我们对硬蜱吸血机制的整体理解。研究结果表明，蜱虫幼虫在不同宿主上的吸血能力可能与其抑制宿主免疫反应的能力有关。白足鼠作为蜱虫的自然宿主，其免疫系统可能已经适应了蜱虫的唾液成分，从而减少了对蜱虫吸血的免疫反应。相比之下，BALB/c小鼠和人类作为非自然宿主，其免疫系统对蜱虫唾液的反应更为强烈，导致了更明显的炎症反应。

研究还发现，与白足鼠相比，BALB/c小鼠在蜱虫幼虫叮咬部位显示出更多的促炎细胞因子信号通路激活，包括TNF、IFN-γ和IL-1信号通路。此外，BALB/c小鼠还显示出抗炎细胞因子白介素1受体拮抗剂（IL1RN）信号通路的抑制，这可能与促炎反应的增强有关。这些结果表明，蜱虫幼虫在不同宿主上的吸血能力可能受到宿主免疫反应的调节。

进一步的分析显示，与白足鼠相比，BALB/c小鼠在蜱虫幼虫叮咬部位显示出更多的转录因子调控通路激活，包括IRF3、RELA、STAT1和IRF7等。这些转录因子在调节免疫反应中起着关键作用，其激活可能与促炎细胞因子的产生有关。此外，研究还发现BALB/c小鼠在蜱虫幼虫叮咬部位显示出伤口愈合通路的激活，包括JUN、EGR1和SMAD3等信号通路。这些通路的激活可能与皮肤组织的修复和再生有关。

为了进一步探讨蜱虫幼虫叮咬与宿主免疫反应之间的关系，研究者们还比较了蜱虫幼虫叮咬与蜱虫若虫叮咬的转录组差异。结果显示，与白足鼠相比，BALB/c小鼠在蜱虫幼虫叮咬部位显示出与蜱虫若虫叮咬不同的基因表达模式。具体而言，一些在蜱虫若虫叮咬部位被抑制的基因在蜱虫幼虫叮咬部位却被激活，这表明蜱虫在不同发育阶段可能通过不同的机制调节宿主的免疫反应。

此外，研究者们还对人类的蜱虫幼虫叮咬部位进行了转录组分析。结果显示，人类在蜱虫幼虫叮咬部位显示出强烈的炎症反应，包括多种细胞因子和趋化因子的上调，如IL-6、IL-1B、TNF和IL-32等。这些结果与BALB/c小鼠的蜱虫幼虫叮咬部位的转录组特征相似，但人类的炎症反应更为强烈。此外，人类的蜱虫幼虫叮咬部位还显示出适应性免疫系统的激活，如B细胞和T细胞相关基因的上调。这些结果表明，人类对蜱虫幼虫叮咬的免疫反应可能更为复杂，涉及多种免疫细胞和信号通路的参与。

最后，研究者们还探讨了人类个体对蜱虫幼虫叮咬的差异性反应。结果显示，尽管人类个体对蜱虫幼虫叮咬的反应存在差异，但这种差异与宿主的性别、年龄或既往蜱虫暴露史无关。此外，研究还发现，尽管一些人类个体对蜱虫幼虫叮咬的反应更为强烈，但这并不影响蜱虫的吸血成功率。这一结果表明，蜱虫可能已经进化出多种机制来适应不同宿主的免疫反应，从而确保其在不同宿主上的吸血能力。

综上所述，本研究通过对比不同宿主对蜱虫幼虫叮咬的转录组响应，揭示了宿主特异性的免疫反应差异。这些发现不仅为理解蜱虫传播疾病的机制提供了新的视角，还为开发针对蜱虫传播疾病的预防和治疗策略提供了潜在的靶点。未来的研究可以进一步探讨蜱虫唾液成分与宿主免疫系统的相互作用，以及这些相互作用如何影响蜱虫的吸血能力和病原体传播。此外，研究还可以扩展到其他蜱虫宿主和病原体系统，以揭示蜱虫传播疾病的更广泛的机制。