立陶宛自由生境外来入侵美洲水貂首次检出旋毛虫螺旋体及其分子特征研究

《Biology》:First Report of Trichinella spiralis in Free-Living Invasive American Mink (Neovison vison) in Lithuania Evelina Maziliauskait?, Ramun? Tamo?iūnait?, Dalius Butkauskas and Petras Prakas

【字体: 时间:2026年04月28日 来源:Biology 3.5

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  本期推荐关注立陶宛自由生入侵性美洲水貂(Neovison vison)中旋毛虫(Trichinella)感染状况。研究人员通过磁力搅拌器法检测肌肉样本,并利用多重PCR、ITS1区测序等技术,首次在波罗的海和斯堪的纳维亚地区的美洲水貂中发现并确认了人兽共患病原体旋毛虫螺旋体(T. spiralis)。该研究揭示了该寄生虫的基因型呈现地理聚集性,而非宿主特异性,为理解其流行病学及野生动物的传播作用提供了新见解。

  
你是否想过,一种因食用未煮熟的肉类就可能感染,并导致肌肉剧痛的寄生虫,正悄然在野外生态系统和养殖场之间“穿梭”?这种名为旋毛虫(Trichinella)的微小线虫,是重要的人兽共患病原体,在全球范围内威胁着动物和人类的健康。其中,旋毛虫螺旋体(T. spiralis)因其高繁殖力和对家畜(尤其是猪)及人类的强关联性,被认为是流行病学意义上最重要的物种之一。另一方面,随着全球化的深入,生物入侵带来的生态与健康风险日益凸显。源自北美洲的美洲水貂(Neovison vison)自20世纪初被引入全球多地用于毛皮养殖后,已在许多地区(包括立陶宛)建立了野生种群。这种入侵性物种不仅是本地野生动物的竞争者,还可能作为多种病原体(包括旋毛虫属)的潜在储存宿主,加剧了寄生虫的传播循环。然而,关于美洲水貂在波罗的海及斯堪的纳维亚地区旋毛虫传播中的具体角色,特别是其中T. spiralis的感染情况,此前尚未有明确报道。这种认知的空白,使得我们难以全面评估该寄生虫在该区域的生态流行病学。为此,一项由Evelina Maziliauskait?, Ramun? Tamo?iūnait?, Dalius Butkauskas 和 Petras Prakas开展的研究,旨在填补这一空白,调查了立陶宛自由生美洲水貂中旋毛虫的感染情况,并对检出的虫种进行了细致的分子鉴定与遗传分析。该研究已发表在《Biology》上。
为开展此项研究,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,样本采集自2021-2024年间在立陶宛中部和东部获取的18只美洲水貂的后腿和膈肌样本。其次,形态学检测采用经过修改的磁力搅拌器法(一种欧洲食品安全局认可的有效方法)来消化肌肉组织,分离并计数旋毛虫幼虫。再者,分子鉴定是核心环节,包括从单个幼虫中提取DNA,利用多重聚合酶链式反应(PCR)技术,针对ES5和ITS1(内部转录间隔区1)区域进行扩增,以区分欧洲常见的四种旋毛虫物种。最后,遗传学分析涉及对ITS1区域进行扩增、测序,并利用序列比对、构建进化网络、主坐标分析(PCoA)以及基于Nei遗传距离的ΦST值计算等方法,评估了检测到的T. spiralis的种内遗传多样性与地理、宿主间的关联性。
3.1. 流行率、感染强度与旋毛虫物种鉴定
研究人员在18只受检的美洲水貂中,检测到1只(5.6%)个体感染了旋毛虫幼虫。该阳性样本来自?uvintas生物圈保护区,在40克肌肉组织中检出38条幼虫,平均感染强度为0.95条幼虫/克(lpg)。随后,从该阳性个体中随机选取10条幼虫进行多重PCR分析,凝胶电泳结果显示,所有样本均被鉴定为旋毛虫螺旋体(T. spiralis),未发现混合感染。这一发现标志着在波罗的海和斯堪的纳维亚地区的美洲水貂中首次记录到T. spiralis。
3.2. T. spiralis样本在ITS1区内的遗传相关性
对来自阳性水貂的10条T. spiralis幼虫的ITS1区域进行测序,结果显示序列100%一致。进一步的遗传分析纳入了从NCBI GenBank数据库获取的76条T. spiralis的ITS1序列。中值连接网络分析揭示,序列主要按地理起源而非宿主物种进行聚类。来自欧洲、美国家猪以及美国黑熊的样本形成了一个中心基因型群。主坐标分析(PCoA)结果与此一致,显示来自欧洲和美国的家猪分离株、美国黑熊分离株与本次立陶宛的水貂分离株、以色列的野猪分离株聚集在一起,而来自东亚(中国、韩国)的家猪和野猪分离株则明显分开。成对ΦST分析进一步证实,立陶宛水貂分离株与来自欧洲和美国的猪分离株、美国黑熊分离株之间无显著的遗传分化。相反,东亚猪分离株与所有其他组别间均存在显著的遗传分化(ΦST= 0.315–0.790)。这些结果表明,T. spiralis的遗传聚类更多地受地理起源驱动,而非宿主物种,并且其在野生动物中的遗传多样性高于家养动物。
4.1. 美洲水貂中旋毛虫的流行率与感染强度
本研究首次在波罗的海和斯堪的纳维亚地区的自由生美洲水貂中报告了旋毛虫感染,流行率为5.6%。与欧洲其他国家(如波兰、拉脱维亚、丹麦)以及智利、中国的已有数据相比,立陶宛的流行率处于较低水平,感染强度也相对较低。讨论指出,感染强度可能受到生态环境、养殖与野生状态以及检测方法的影响。鉴于本次研究样本量有限,需要更广泛的调查来更可靠地评估美洲水貂在立陶宛旋毛虫维持与传播中的流行病学作用。
4.2. 旋毛虫螺旋体的鉴定与系统发育分析
研究确认了在自由生美洲水貂中检出T. spiralis。与其他地区的比较显示,虽然美洲水貂中可感染多种旋毛虫物种,但全球范围内对此宿主物种层面的多样性研究仍较少。遗传分析结果表明,T. spiralis在欧洲种群中的遗传变异性低于亚洲种群,支持了该物种可能起源于亚洲,而西方种群经历了近期种群瓶颈的假说。研究再次印证,遗传聚类由地理起源而非宿主物种主导,且与家畜相关的分离株(特别是猪)比野生动物中循环的分离株表现出更低的遗传多样性。这强调了野生动物宿主在维持寄生虫遗传多样性和长期存续中的关键作用。
4.3. 旋毛虫螺旋体的流行病学意义
T. spiralis被认为是旋毛虫属中致病性最强的物种,与大多数人类旋毛虫病病例相关。其分布广泛,宿主范围涵盖家畜、野生动物和共栖动物。传播动态深受人类活动影响,不当的养殖方式和野生动物尸体处理促进了该寄生虫从野外循环向家养环境的溢出。研究发现,T. spiralis与家养和共栖宿主的关联性强于其他物种(如T. britovi)。因此,在自由生美洲水貂中检测到T. spiralis具有重要的流行病学意义。这可能反映了该寄生虫从家养或共栖环境向野生动物的“溢出”,同时也提示像美洲水貂这样的肉食动物可能通过捕食和食腐行为,在自然生态系统中对寄生虫的维持或传播起到一定作用。需要进一步研究以明确美洲水貂究竟是溢出宿主,还是在野外循环中扮演了更积极的传播角色。
5. 结论
本研究首次对立陶宛美洲水貂肌肉样本进行了旋毛虫检测。在18份样本中检出1份阳性,并经分子鉴定确认为旋毛虫螺旋体(T. spiralis),表明美洲水貂可成为这种人兽共患寄生虫的潜在携带者。基于ITS1序列的种内遗传分析表明,T. spiralis基因型主要按地理起源而非宿主物种聚类,且本研究中发现的基因型与家猪中循环的基因型相似度高于其他野生动物分离株。这一模式支持了野生动物宿主在维持该寄生虫更高遗传多样性中的作用,并揭示了家养与野外传播周期之间复杂的相互作用。总之,该研究首次提供了在波罗的海和斯堪的纳维亚地区美洲水貂肌肉组织中存在T. spiralis的证据,强调了这种入侵物种在旋毛虫流行病学与传播中的潜在作用。
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