人体虱子可以传播鼠疫细菌

研究人员对一种人体虱子菌株进行了改造，以研究它们与鼠疫耶尔森氏菌的感染动力学，发现虱子可以被感染并传播鼠疫细菌。

　　

最近发表在《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)杂志上的一项研究中，研究人员将一株人体虱子移植到膜喂食器上，研究其与鼠疫病原体耶尔森氏菌的感染动力学。

人体虱子，也被称为人蒂虱，是一种吸血寄生虫，在卫生条件差的情况下繁殖。它们是已知的病原体载体，如金塔纳巴尔通体、复发伯氏疏螺旋体和普氏立克次体;然而，它们在传播鼠疫杆菌中的作用是有争议的。

虽然传统上与鼠疫有关的跳蚤和老鼠是公认的病媒，但最近的研究表明，人的虱子也可能传播鼠疫，因此可能与以前的大流行有关，包括黑死病。

实验证据表明，虱子可感染鼠疫杆菌，特别是在高菌血症水平时，并可传播该细菌，然而，它们的效率和感染后的存活率是可变的。先前的实验报告了低传播率，而最近使用适应兔子的虱子的研究显示了更高的传播率，但虱子死亡率很快。

因此，需要进一步研究阐明体虱在鼠疫传播中的作用，包括最低感染剂量、感染持续时间和传播机制。为了解决这一空白，本研究的研究人员采用了一种标准化的膜食虫体虱模型来评估虱子对鼠疫杆菌的媒介能力。

关于研究

在这项研究中使用了旧金山的人体虱子菌株。采用直接转移法和延迟转移法调查体虱媒介对鼠疫杆菌的感染能力。监测虱子感染率、死亡率、细菌传播和粪便脱落一周。

在血琼脂板上分离表达mCherry的鼠疫杆菌、假结核杆菌或大肠杆菌工程菌株，并在脑-心灌注肉汤中培养。采用荧光显微镜和免疫组化(IHC)技术研究鼠疫杆菌在体虱中的定植位点及传播机制。

在3 ~ 20小时的不同取食时间内，测定并比较了该菌在Pawlowsky腺感染和仅中肠感染的虱体中的传播效果。感染血剂量范围为104 ~ 107菌落形成单位(cfu)/ml，模拟人菌血症进行分析。

确定了体虱慢性感染和PG定植所需的最低菌血症水平。在人体虱子中还检测了包括鼠疫杆菌和大肠杆菌在内的各种细菌菌株的传染性和传播潜力。

研究结果

延迟转移组的感染率、死亡率和传播率较高，但不显著。这两种情况都表明，体虱可能成为慢性感染并有效传播鼠疫菌，尽管鼠疫菌引起死亡，但其传播效率在第7天保持稳定或提高。

在虱子中观察到鼠疫杆菌的三种定位模式:未检测到细菌，仅在中肠中发现细菌，以及在有或没有中肠存在的头部发现细菌。大约14%的感染虱子在PGs中出现头部感染，这些结构推测有助于口器润滑。通过免疫免疫，在pg及其导管中发现了鼠疫杆菌，从而支持它们在传播细菌方面的作用。

在3小时的喂养期间，只有感染PG的虱子传播鼠疫菌，平均68 CFU恢复。相比之下，在20小时的饲养试验中，与仅中肠的虱子相比，pg感染的虱子始终传播较高的CFU，中位数为2,000 CFU/虱子。

检测后，所有被pg感染的虱子仍然被感染，而只有75%的中肠虱子被感染。所有感染PG的虱体头部均检出鼠疫菌，说明PG感染提高了传播效率。

最低菌血症水平为1.2 × 10⁵ CFU/ml，鼠疫杆菌才能可靠地引起体虱的慢性感染，并随后定植PG。在108 CFU/ml时，慢性感染发生率为58%，而PG感染和传播发生在菌血症水平高于或等于107 CFU/ml时。即使在低菌血症时也观察到粪便传播潜力。

体虱中肠的慢性感染发生在临床病例报告中常见的范围内，而PG感染发生在人鼠疫菌血症的上范围。然而，所有被测试的细菌菌株都可以在体虱中部定植;只有耶尔森氏菌可以感染pg。所有菌株之间的感染和传播率具有可比性。

结论

目前的研究提供了强有力的证据，支持人体虱子作为鼠疫传播的潜在媒介的作用。人体虱的血摄入量大，摄食频繁，缺乏关键的免疫基因，容易被鼠疫杆菌感染并传播。

与啮齿动物跳蚤活动高峰相关的历史暴发表明，在特定条件下，体虱可能对鼠疫的传播起了重要作用。因此，研究结果强调了在制定疾病控制策略时考虑多种媒介的重要性。