鹿虱蝇(Lipoptena cervi)作为丝虫潜在媒介的首次发现:斯洛伐克马鹿体内 cervi 丝虫(Setaria cervi) DNA的分子证据

《Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases》:Exploring the vector potential of Lipoptena cervi (Diptera: Hippoboscidae): First record of Setaria cervi (Filarioidea: Onchocercidae) DNA in deer keds

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases 3.1

编辑推荐:

  本研究针对丝虫Setaria cervi的传播媒介尚不完全明确的问题,首次探索了鹿虱蝇(Lipoptena spp.)作为其潜在传播媒介的可能性。研究人员通过PCR技术检测了斯洛伐克地区马鹿体表的虱蝇及肝脏样本,首次在Lipoptena cervi体内发现了S. cervi的DNA,证实了鹿虱蝇与丝虫之间的关联,为理解该寄生虫在野生动物-家畜-媒介界面的传播动态提供了新视角。

  
在野生动物的寄生虫世界中,丝虫是一类不容忽视的病原。其中,cervi 丝虫(Setaria cervi)是一种主要感染鹿、牛等有蹄类动物的线虫,它们成虫通常安居在宿主的腹腔内。虽然多数情况下感染不引起明显症状,但一旦虫体误入神经系统,便可能导致宿主出现运动障碍甚至瘫痪,对野生动物种群健康和畜牧业构成潜在威胁。长久以来,科学家们认为蚊子是这类丝虫的主要传播者,就像蚊子传播疟疾一样。然而,自然界的故事往往比我们想象的更复杂,其他吸血昆虫是否也参与了这场“隐秘的传播”,一直是一个悬而未决的问题。
与此同时,在茂密的森林中,另一种生物——鹿虱蝇(Lipoptena spp.),正悄然地依附在鹿群身上。这些不起眼的昆虫是鹿类重要的体外寄生虫,其感染数量有时可高达上千只。近年来,研究人员发现鹿虱蝇并非“省油的灯”,它们被证实可以携带多种细菌病原体,如巴尔通体(Bartonella)和无形体(Anaplasma)。那么,一个自然而然的问题产生了:这些数量庞大、与鹿群关系密切的虱蝇,是否也可能在丝虫的传播中扮演角色?尤其是在蚊子等传统媒介之外,开辟一条新的传播路径?这个问题对于理解寄生虫在生态系统中的循环至关重要。
为了解开这个谜团,由斯洛伐克科学院寄生虫学研究所的Klaudia Mária ?virlochová和Bronislava Víchová等人组成的研究团队,将目光投向了斯洛伐克北部和东部的森林。他们以当地的红鹿和马鹿为研究对象,试图探寻鹿虱蝇作为cervi 丝虫(Setaria cervi)潜在传播媒介的首次证据。这项开创性的研究最终发表在《Current Research in Parasitology 》上,为我们理解丝虫病的传播网络增添了新的重要一环。
为了开展这项研究,研究人员运用了几个关键的技术方法。首先,他们于2024年9月从合法狩猎的红鹿和马鹿体表采集了83只无翅的成年鹿虱蝇样本,并对其物种和性别进行了形态学鉴定。同时,他们还收集了43份红鹿的肝脏样本作为对照。其次,研究团队采用了分子生物学技术,从每个虱蝇个体和肝脏样本中提取基因组DNA。最关键的一步是,他们使用针对丝虫线粒体细胞色素c氧化酶亚基1 (cox1) 基因片段的特异性引物进行PCR扩增,以此来筛查样本中是否存在丝虫的DNA。最后,对PCR产物进行测序,并将获得的基因序列与基因数据库(GenBank)中的已知序列进行比对,以精确鉴定丝虫的种类。
3. 结果
3.1. 样本采集与鉴定
研究共采集到83只成年无翅鹿虱蝇。其中,从Hrabu?ice地区的红鹿身上采集的40只全部鉴定为 cervi 鹿虱蝇(Lipoptena cervi)。从Podvysoká/Zákop?ie地区的红鹿和马鹿身上采集的另外40只也鉴定为L. cervi。此外,还有3只从红鹿身上采集的虱蝇被鉴定为 fortisetosa 鹿虱蝇(Lipoptena fortisetosa)。
3.2. 丝虫DNA的检测
在所有检测的DNA样本中,有两个 cervi 鹿虱蝇(L. cervi) 的样本检测出丝虫DNA阳性,阳性率为2.5% (2/80)。这两个阳性样本均来源于Hrabu?ice地区的红鹿。对扩增出的部分cox1基因(303 bp)进行测序分析发现,两个样本的序列结构完全一致,没有种内变异。进一步的比对显示,该序列与近期从斯洛伐克斯兰斯克山脉红鹿体内分离的cervi 丝虫(S. cervi)的cox1序列(GenBank: PP198315等)具有100%的同一性。
3.3. 鹿组织中的丝虫DNA
在43份红鹿肝脏样本中,有1份(2.3%)检测出cervi 丝虫(S. cervi) DNA阳性。该阳性样本来自Vranov nad Top?ou地区。从肝脏样本中获得的cox1序列(PX063956)与从鹿虱蝇中获得的序列以及之前从红鹿体内分离的成虫序列完全一致。
4. 讨论与结论
本研究首次提供了鹿虱蝇体内存在cervi 丝虫(S. cervi) DNA的分子证据,揭示了两者之间前所未有的关联。在 cervi 鹿虱蝇(L. cervi)中观察到的2.5%的阳性率,与之前在芬兰蚊子中检测到的另一种丝虫——土德拉丝虫(Setaria tundra)的阳性率(0.5%-2.5%)相当,这表明鹿虱蝇可能确实在丝虫的生态循环中占有一席之地。同时,在红鹿肝脏样本中检测到丝虫DNA,也证实了cervi 丝虫(S. cervi)在斯洛伐克野生有蹄类动物种群中的流行。
然而,一个关键问题仍未完全解决:鹿虱蝇究竟是cervi 丝虫(S. cervi)的生物学传播媒介,还是仅仅是一个偶然的宿主或机械性传播者?由于本研究使用的是虱蝇的全身匀浆进行检测,无法区分检测到的DNA是来源于在虱蝇体内发育的幼虫(从L1到L3阶段),还是仅仅来源于虱蝇吸血时摄入的、尚未发育的微丝蚴。在已知的生物学传播媒介(如蚊子)中,丝虫的微丝蚴会迁移到胸肌部位发育成具有感染性的第三阶段幼虫(L3),然后聚集到口器,在下次吸血时传播给新宿主。鹿虱蝇在解剖结构和行为上与蚊子存在显著差异,它们是否能支持丝虫完成类似的发育周期,目前尚属未知。
尽管如此,鹿虱蝇的一些生物学特性使其仍具有传播潜力。它们会反复吸血,并且鹿群之间密切的物理接触增加了通过污染的口器或共同吸血行为进行机械性传播的可能性。这种传播方式在宿主种群密度高的地区可能具有流行病学意义。此外,鹿虱蝇虽然主要寄生于鹿科动物,但偶尔也会侵袭家畜甚至人类,这引发了人们对病原体在野生动物-家畜-人类界面间传播的担忧。
综上所述,这项研究首次将 cervi 鹿虱蝇(Lipoptena cervi) 与 cervi 丝虫(Setaria cervi) 联系起来,为理解丝虫类寄生虫的传播动力学开辟了新的视角。尽管其确切的传播机制有待进一步阐明,但研究结果强烈提示,鹿虱蝇可能在cervi 丝虫(S. cervi)的生态维持或传播中发挥作用。未来的研究需要结合显微镜或组织学检查与分子分析,以确定幼虫在虱蝇体内的具体发育情况和部位。随着人类、家畜和野生动物相互作用的加剧,采用“One Health”(一体化健康)的策略来监测和应对此类新发寄生虫风险显得至关重要。这项研究不仅增进了我们对特定寄生虫-媒介系统的认识,更提醒我们,自然界的相互作用网络远比我们已知的复杂,持续的科学探索是应对未来挑战的基石。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号