意大利中部保护区黇鹿寄生蓖子硬蜱中蜱传细菌与原虫的分子流行病学调查及感染风险分析

《Biology》:Tick-Borne Bacteria and Protozoa in Ixodes ricinus Ticks Collected from Fallow Deer (Dama dama) in a Central Italian Protected Area Valentina Virginia Ebani, Fabrizio Bertelloni, Paolo Bongi, Chiara Trebino, Fabio Macchioni, Marco Del Frate, Marco Apollonio and Francesca Mancianti

【字体: 时间:2026年04月12日 来源:Biology 3.5

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  本研究针对意大利中部人兽共居保护区的蜱传病原体传播风险,以黇鹿(Dama dama)体表采集的475只雌性蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)为对象,通过PCR检测Anaplasma phagocytophilum、Borrelia sp.等6类病原体。结果显示68.92%蜱池阳性,其中A. phagocytophilum检出率最高(58.78%),并首次在该区域发现B. miyamotoi与B. lusitaniae共流行。研究为野生动物-蜱-环境界面的One Health监测提供了关键数据。

  
在意大利托斯卡纳大区的米利亚里诺-圣罗萨诺-马萨丘科利区域公园内,游客们正享受着森林徒步的乐趣,却不知脚下湿润的落叶层中潜伏着微小的威胁——蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)。这种被称为"森林吸血鬼"的节肢动物,不仅是欧洲分布最广的蜱种之一,更是多种致命病原体的超级载体。从能引起莱姆病的Borrelia burgdorferi sensu lato(s.l.)复合体,到导致粒细胞无形体病的Anaplasma phagocytophilum,再到引发Q热的Coxiella burnetii,这些病原体通过蜱叮咬悄然传播,构成复杂的人兽共患病网络。
尽管已知黇鹿(Dama dama)等野生反刍动物是蜱的主要宿主,但其作为"无声携带者"在病原体传播链中的具体作用仍不明确。特别是在圣罗萨诺庄园这样的半城市化保护区,春季黇鹿密度高达42.8头/平方公里,历史上甚至达到99.8头/平方公里的峰值,这种高密度种群是否会加剧蜱媒疾病的传播风险?传统监测多聚焦于游离蜱,而对宿主体表寄生蜱的病原体携带情况缺乏系统研究。更棘手的是,B. miyamotoi等新兴病原体近年才进入科学家视野,其在意大利中部的流行状况几乎是一片空白。
为解开这些谜题,由Valentina Virginia Ebani领衔的国际研究团队在《Biology》发表突破性成果。他们选择圣罗萨诺庄园这个典型的人兽共居生态系统,通过系统采集黇鹿体表的蜱虫样本,结合分子生物学技术,绘制出该区域蜱传病原体的精细分布图谱。研究发现不仅揭示了A. phagocytophilum的高流行特征,更首次在该区域鉴定出B. miyamotoi和B. lusitaniae两种伯氏疏螺旋体,同时发现23.64%的蜱池存在多重病原体共感染现象。这些发现为评估保护区公共卫生风险提供了关键科学依据。
主要技术方法
研究采用横断面调查设计,于2022年7-12月在圣罗萨诺庄园采集148头黇鹿体表的475只成年雌性蓖子硬蜱,按宿主个体分装为148个蜱池。通过形态学鉴定确认蜱种后,采用Zimo Research DNA提取试剂盒进行核酸分离。针对6类目标病原体设计特异性PCR检测体系:包括A. phagocytophilum、Borrelia sp.、C. burnetii、Francisella tularensis、Hepatozoon sp.及梨形虫(piroplasms),其中A. phagocytophilum和Borrelia sp.采用巢式PCR扩增。阳性扩增产物送外部实验室测序,序列经BioEdit软件拼接后通过BLAST比对GenBank数据库进行物种鉴定。所有PCR反应设置阴性对照和商品化阳性对照,扩增产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳验证。
研究结果
3. Results
所有采集蜱虫均鉴定为成年雌性蓖子硬蜱。148个蜱池中102个(68.92%)检出至少一种病原体:C. burnetii阳性3个(2.02%),Borrelia sp.阳性21个(14.19%),梨形虫阳性35个(23.64%),A. phagocytophilum阳性87个(58.78%)。F. tularensis和Hepatozoon sp.在所有样本中均为阴性。67个(45.27%)蜱池仅检出单一病原体,35个(23.64%)蜱池检出两种及以上病原体,包括5个(3.38%)同时阳性A. phagocytophilum、Borrelia sp.和梨形虫,21个(14.19%)阳性A. phagocytophilum和梨形虫,8个(5.4%)阳性A. phagocytophilum和Borrelia sp.,1个(0.67%)阳性C. burnetii和梨形虫。
28个(18.91%)梨形虫扩增产物测序显示与西班牙和葡萄牙发现的Theileria sp. OT3(DQ866840, OL442188)100%同源,代表性序列已提交GenBank(PZ028472);其余7个(4.73%)扩增产物与Theileria cervi(HQ184411)99.12%同源,代表性序列提交GenBank(PZ044513)。
21个Borrelia扩增产物测序显示:6个(4.05%)为B. miyamotoi,与法国里维埃拉分离株(MW301924)99.27%同源,与捷克和荷兰的I. ricinus分离株(KJ847049, CP044783)98.47%同源,代表性序列提交GenBank(PZ028451);8个(5.4%)为B. lusitaniae,与斯洛文尼亚蜱分离株(OZ251982)99.84%同源,代表性序列提交GenBank(PZ028467);剩余7个(4.73%)扩增产物与法国里维埃拉发现的Borrelia sp.(MW391922)100%同源,与赞比亚分离的B. theileri(LC656245)99.37%同源,代表性序列提交GenBank(PZ028469)。
4. Discussion
本研究证实蓖子硬蜱是意大利中部黇鹿种群中最主要的蜱种,这与该区域森林落叶层湿度适宜、中小型哺乳动物宿主丰富的生境特征相符。A. phagocytophilum 58.78%的高检出率与此前意大利不同地区4.4%-63.7%的报道范围一致,显著高于同区域黇鹿脾脏组织3.08%的检出率,提示蜱虫作为媒介更能反映病原体循环强度。该病原体主要引起马、犬和反刍动物疾病,也可导致人类粒细胞无形体病。
Borrelia sp. 14.19%的检出率较低,可能与黇鹿作为无能力宿主(incompetent hosts)的特性有关。测序鉴定的B. miyamotoi属于回归热(RF)群伯氏疏螺旋体,2018年才首次在意大利阿尔卑斯山区发现,本次检出进一步扩展了其在南欧的分布范围。B. lusitaniae属于B. burgdorferi s.l.复合体,其天然传播循环涉及蓖子硬蜱和蜥蜴宿主,这两种病原体均可引起人类发热性疾病。
C. burnetii 2.02%的检出率虽低,但证实其在意大利中部存在局部循环。值得注意的是,该病原体在蓖子硬蜱中的流行率显著低于革蜱属(Dermacentor marginatus, 14%)和扇头蜱属(Rhipicephalus turanicus, 25%),提示蓖子硬蜱并非其主要传播媒介。F. tularensis和Hepatozoon sp.的零检出与欧洲多数研究结果一致,后者在鹿科动物中的流行率通常低于0.5%。
梨形虫检测未发现Babesia sp.,但鉴定出Theileria sp. OT3和T. cervi两种泰勒虫。前者在欧洲鹿科动物和绵羊中均有报道,但具体传播媒介和致病性尚未明确;后者具有跨物种传播潜力,曾在马科动物中分离得到。23.64%的蜱池存在多重病原体共感染,这可能增加宿主感染风险和疾病严重程度,导致非典型临床表现,给诊断带来挑战。
从One Health视角看,A. phagocytophilum和Borrelia sp.(含B. miyamotoi)在休闲活动频繁的保护区检出,提示存在公共卫生风险。这些病原体引起的发热症状缺乏特异性,易漏诊误诊。C. burnetii的检出提示气溶胶传播途径的潜在风险。研究局限性在于仅分析了蓖子硬蜱成虫阶段,未来需扩大宿主范围和蜱发育阶段监测。
结论与意义
本研究系统阐明了意大利中部保护区黇鹿寄生蜱中6类重要病原体的流行特征,首次在该区域发现B. miyamotoi和B. lusitaniae的流行,证实23.64%的蜱存在多重病原体共感染。这些发现不仅填补了南欧地区新兴蜱传病原体流行病学数据的空白,更为野生动物-蜱-环境界面的One Health监测提供了范式。研究结果提示,在人口密集的欧洲自然保护区,蜱传疾病防控需同时关注传统病原体和新发病原体,采取针对性的预防措施。该研究建立的蜱池检测策略,为资源有限地区的病原体监测提供了经济高效的解决方案,对全球蜱传疾病防控具有重要参考价值。
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