《Insects》：The Expansion of Dirofilaria repens in the Irtysh Basin of Western Siberia Is Associated with Nine Species of Aedes Mosquitoes
Vladimir A. Burlak,
Tatyana A. Khlyzova,
Valentina S. Fedorova,
Yuliya V. Andreeva,
Svetlana S. Alekseeva,
Dmitry A. Karagodin,
Igor V. Sharakhov,
Maria V. Sharakhova and
Gleb N. Artemov
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随着恶丝虫病（dirofilariasis）在欧亚大陆北扩趋势加剧，明确其在高纬度地区的传播范围及媒介物种成为当务之急。本研究通过形态学与PCR技术，调查了西西伯利亚鄂毕河流域针叶林带伊蚊（Aedes）中恶丝虫（Dirofilaria spp.）的感染情况，首次在61°N以北记录到D. repens感染，并鉴定出9种携带该虫的伊蚊，其中Ae. behningi和Ae. communis为当地有效传播媒介。该研究为理解寄生虫在高纬度地区的适应策略及制定防控措施提供了关键科学依据。
在气候变暖与人类活动加剧的背景下，一种名为恶丝虫病（dirofilariasis）的人畜共患寄生虫病正悄然北扩，威胁着日益偏北的地区。该病主要由犬恶丝虫（Dirofilaria immitis）和匍行恶丝虫（Dirofilaria repens）引起，通过蚊虫叮咬传播。近年来，在俄罗斯等地，人畜感染病例不断增多，地理范围持续向北延伸，甚至抵达北纬60度以上的区域。然而，在广袤而寒冷的西西伯利亚，这种寄生虫到底向北扩散了多远？又是哪些种类的蚊子在充当“帮凶”，负责携带和传播它？这些问题尚不清晰，制约了对该疾病传播风险的评估与有效防控策略的制定。为了回答这些紧迫的问题，一项聚焦于西西伯利亚鄂毕河（Irtysh）流域的研究就此展开。
该研究于2020年8月至2021年9月间，在西西伯利亚平原鄂毕河与额尔齐斯河流域的13个生境、17个采集点进行了野外调查。研究人员使用昆虫网采集蚊子，这是最具成本效益的方法。采集到的蚊子经形态学初步鉴定后，利用聚合酶链式反应（PCR）技术对蚊体内的恶丝虫物种进行分子鉴定。此外，研究还计算了外部孵化温度（EIT）和传播周期（TC）数量，以评估寄生虫在当地气候条件下的发育潜力。研究的关键样本来源于沿纬度梯度（从55.4°N的库尔干到66.6°N的萨列哈尔德）采集的2205只雌蚊。
3. 结果
3.1. 寄生虫的感染范围与程度
研究表明，D. repens 在鄂毕河流域从库尔干到汉特-曼西斯克（北纬61°）的广泛区域内均有分布。在调查的2205份蚊样中，共检出25例 D. repens 感染。感染率最高的地点是托博尔斯克（托木斯克州，北纬58.4°），感染率约为7.6%。蚊虫感染的最北记录点为汉特-曼西斯克（北纬61°）。能够传播感染性第三期幼虫（L3）的蚊媒（即具备媒介能力）最北出现在博布罗夫斯基（北纬60°）。
3.2. 携带D. repens的蚊种鉴定
研究共发现九种伊蚊（Aedes）携带 D. repens，包括：Ae. rossicus, Ae. behningi, Ae. cantans, Ae. communis, Ae. cyprius, Ae. euedes, Ae. excrucians, Ae. flavescens, 以及 Ae. sticticus。这九种蚊占所鉴定蚊种多样性的34.6%。其中，Ae. behningi 和 Ae. communis 被证实是当地 D. repens 的有效传播媒介（在其口器中发现了感染性L3期幼虫）。这是首次在西西伯利亚地区报告这两种蚊的媒介特性。
3.3. 寄生虫发育与温度关系
对采集地外部孵化温度的分析显示，D. repens 每日感染群（同日受感染并同步发育的蚊子）的发育时长随纬度升高而增加，平均每纬度增加5天。在库尔干，首个传播周期（TC）于5月25日发育成熟，而在更北的别廖佐沃，则要到8月7日。整个季节的TC数量从库尔干的5.57个减少到别廖佐沃的1.75个，平均每纬度减少0.45个。这表明温度是限制寄生虫在高纬度地区发育和传播的关键非生物因子。
3.4. 其他寄生虫感染情况
除了 D. repens，研究还在蚊体内发现了其他寄生虫感染，包括非丝虫类线虫、绦虫囊蚴、簇虫、纤毛虫、微真菌以及水螨等。一个有趣的发现是，感染 D. repens 的蚊种也常常同时感染这些本地蠕虫。研究人员推测，这种混合感染可能改变了蚊子的免疫环境，从而潜在地增强了其携带和传播 D. repens 的能力。
4. 讨论与结论
本研究系统揭示了 D. repens 在西西伯利亚鄂毕河流域针叶林带的传播现状。主要结论如下：首先，D. repens 已经成功适应了高纬度环境，其感染范围向北延伸至北纬61°，并且能在当地蚊媒中发育至具有感染性的阶段（最北至北纬60°）。这标志着该寄生虫在北扩进程中取得了关键性适应。其次，研究明确了该地区与 D. repens 相关的九种伊蚊，并首次在该区域证实了 Ae. behningi 和 Ae. communis 的媒介能力，同时首次报告了 Ae. cyprius 感染 D. repens。这些发现更新了我们对当地潜在传播媒介物种组成的认知。
研究还指出，从森林草原带到针叶林带，感染 D. repens 的蚊种种群相似性高，但与更南部的森林草原带蚊种种群存在明显差异，体现了寄生虫在向北扩散过程中对本地媒介物种的适应性选择。此外，生物因素（如蚊种自身特性、与其他本地蠕虫的共感染）和非生物因素（主要是温度）共同影响着寄生虫的传播。温度不仅决定了寄生虫能否完成发育，也影响了其发育速度。在当前气候变暖的背景下，适宜寄生虫发育的纬度边界可能继续北移，这加剧了该病的传播风险。
总之，这项发表于《Insects》的研究，通过详实的野外调查与分子鉴定，首次全面描绘了 D. repens 在西西伯利亚鄂毕河流域针叶林带的传播图景，明确了关键媒介物种及其与环境的互动关系。这不仅深化了对恶丝虫这种入侵性寄生虫适应策略的理解，也为预测其未来传播趋势、评估人畜健康风险以及制定针对性的监测与防控策略提供了至关重要的科学依据。
