加蓬农村生态系统中黑鼠（Rattus rattus）的 Lewisi 锥虫（Trypanosoma lewisi）感染

《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》：Trypanosoma lewisi infections in Rattus rattus from rural ecosystems in Gabon.

　　

啮齿动物是多种人畜共患寄生虫的重要宿主。其中，Lewisi 锥虫（Trypanosoma lewisi，亚属 Herpetosoma）通过其主要宿主黑鼠（Rattus rattus）沿人类商业贸易路线扩散至全球多个地区。非洲本土啮齿动物中已报道多种其他 Herpetosoma 亚属物种感染，但其人畜共患潜力尚不明确。在加蓬农村地区，黑鼠广泛分布于村庄内，在啮齿动物群落中占绝对优势。基于对11个地点的采样，研究人员筛查了528只啮齿动物。采用靶向 18S rDNA 基因的定量 PCR（qPCR）检测，该亚属的总体感染率为56.6%（n=299）。所有采样点均检出 Trypanosoma 属寄生虫，黑鼠在居民点的感染率为21.6%至85.7%。此外，在 Jackson 柔毛鼠（Praomys jacksoni，100%）、Rosevear 非洲柔毛鼠（Lophuromys roseveari，72%）、纹线鼠（Lemniscomys striatus，25%）和单线刚果鼠（Hybomys univittatus，71%）中也观察到感染。为正式鉴定流行虫种，研究人员从21份 qPCR 阳性样本中成功测序了 18S rDNA 基因的2100 bp 片段，结果显示所有鉴定分离株均属于 Herpetosoma 亚属，并紧密聚集于 T. lewisi 亚支系（基因型 AF05b），即公认的 T. lewisi 严格定义种（T. lewisi sensu stricto）。研究证实了 T. lewisi AF05b 在加蓬农村入侵黑鼠种群中的存在。虽然 T. lewisi DNA 也在少数本土啮齿动物中检出，但本研究中观察到的低锥虫多样性可能主要受采样中黑鼠的压倒性优势所驱动。该研究强调了 T. lewisi 支系在加蓬入侵鼠类中的广泛分布，并突出监测入侵啮齿动物种群作为人畜共患锥虫潜在放大宿主的重要性，但尚需进一步开展平衡采样的针对性研究，以阐明本土非洲啮齿动物在这些传播循环中的确切流行病学作用。

本研究发表于《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》，旨在探究加蓬农村地区啮齿动物群落中 Lewisi 锥虫（Trypanosoma lewisi）的流行病学特征及寄生虫多样性。

**研究背景与问题**

啮齿动物是地球上数量最多样化的哺乳动物类群，也是多种病原体的自然宿主。凭借其高密度种群、广泛的环境分布以及部分全球广布物种（如鼠类）的伴人（synanthropic）特性，啮齿动物在人畜共患病传播中扮演着关键角色。人类活动驱动的全球变化，包括森林砍伐和农业扩张，通过促进人类、家畜与野生动物（包括啮齿动物）的密切接触，增加了人畜共患病出现风险。当环境条件促进啮齿动物种群增长时，溢出事件（spillover events）尤其可能发生，从而加剧啮齿动物、人类与其携带寄生虫之间的相互作用。此外，外来啮齿动物物种的引入往往具有伴人特性，利用人类建筑与活动获取栖息地与食物，这可能通过传播病原体、排挤本土啮齿动物宿主或作为野生本土啮齿动物与人类/家养动物之间的桥梁宿主，进而影响人畜共患风险。

在啮齿动物携带的、可能威胁人类与家畜的寄生虫中，锥虫属（Trypanosoma）原虫尤为重要。这些锥虫主要通过吸血媒介传播，感染包括人类、野生动物和家畜在内的多种脊椎动物宿主。已知物种包括美洲的克鲁兹锥虫（T. cruzi，引起恰加斯病），以及非洲的多种布氏锥虫（T. brucei）亚种：冈比亚布氏锥虫（T. b. gambiense，引起慢性型人类非洲锥虫病即昏睡病）、罗得西亚布氏锥虫（T. b. rhodesiense，引起更急性且常致命的形式）和布氏布氏锥虫（T. b. brucei，引起家畜非洲锥虫病即那加那病，造成重大经济损失）。

不同锥虫种的宿主特异性差异显著，从克鲁兹锥虫的极低特异性（感染多种哺乳动物包括人类）到仅局限于单一哺乳动物宿主的种。啮齿动物锥虫所属的 Herpetosoma 亚属通常被认为具有高度宿主特异性，唯一的例外是 Lewisi 锥虫，其全球分布与主要宿主鼠属（Rattus）大鼠的人类介导扩散密切相关，现已在全球100多种啮齿动物中报道。该物种曾被怀疑在圣诞岛导致两种本土鼠类灭绝。尽管最初被认为对人类无致病性，但 T. lewisi 在非洲和亚洲已有多例人类感染报道。

撒哈拉以南非洲的啮齿动物锥虫感染调查已有开展，部分研究聚焦城市环境，显示了 T. lewisi 在黑鼠入侵的村庄和城市中的存在。然而，在农村或野生环境中采用更高分辨率的分子标记进行的研究，则在本土啮齿动物中发现了多种其他锥虫种，包括众多 T. lewisi 样种，揭示了出乎意料的多样性。加蓬农村生态系统与其他非洲国家类似，村庄被外来黑鼠入侵，导致本土啮齿动物受到排挤。部分本土物种可能与黑鼠共存，但另一些仅分布于更自然的生境中。

**研究目的**

本研究旨在筛查加蓬农村地区的外来和本土啮齿动物，以表征这些寄生虫的多样性及人畜共患种 T. lewisi 的分布。

**关键技术方法**

研究样本来源于2021年10月至2022年6月的野外采集，涵盖加蓬四个地区的八个农村站点，包括居民区、农田和森林生境。共进行6158个诱捕夜，捕获743只啮齿动物，其中黑鼠667只、小家鼠10只、12种本土啮齿动物66只。啮齿动物种类通过形态测量学分析结合遗传工具（部分细胞色素b基因 Sanger 测序条形码）进行鉴定。528份血液样本用于分子检测。DNA 提取采用商品化试剂盒。锥虫检测采用基于 LightCycler 仪器的定量 PCR，靶向 18S 核糖体 DNA（rDNA）基因的131 bp 片段，循环阈值（Ct）小于40判定为阳性。为表征锥虫多样性，对部分样本进行常规 PCR 扩增 18S rDNA 基因的400 bp 片段，并对部分样本进行巢式 PCR 扩增更长的2100 bp 片段。序列测定后，采用 ClustalW 进行多序列比对，通过 ModelTest 优化核苷酸替换模型，使用 MrBayes 软件进行贝叶斯推断构建系统发育树。针对占绝对优势的黑鼠，采用广义线性混合模型（GLMM）分析年龄和性别与感染率的关系。

**研究结果**

**T. lewisi 感染情况**

研究共检出299只啮齿动物锥虫阳性，总体感染率为56.6%。所有研究地点均检出阳性个体。大多数感染个体为黑鼠（89%，267/299），该物种在各站点的感染率为21.6%至85.7%。小家鼠也检出感染。本土啮齿动物中，6个站点检出阳性，感染率为57.1%（28/49），其中 Jackson 柔毛鼠感染率100%（6/6）、Rosevear 非洲柔毛鼠72%（8/11）、单线刚果鼠71%（5/7）、纹线鼠25%（3/12），其他物种样本量较低或未检出。广义线性混合模型分析表明，成年黑鼠的 T. lewisi 感染率显著高于幼鼠（p=0.017），性别间无统计学差异（p=0.43）。

**序列的系统发育定位**

研究人员对95份 qPCR 阳性样本的短片段（400 bp）进行测序，成功获得70条序列。系统发育树显示，所有加蓬序列属于同一支系，但无法与 GenBank 中 T. lewisi 亚支系的其他种（如 T. blanchardi、T. musculi 等）及其他 Herpetosoma 亚属种区分。对21份样本（19份黑鼠、2份本土啮齿动物）的长片段（2100 bp）测序显示，所有序列紧密聚集于 T. lewisi 亚支系，对应基因型 AF05b，核苷酸同一性100%，此为公认的 T. lewisi 严格定义种。

**讨论**

加蓬村庄的啮齿动物群落被外来黑鼠占据绝对优势。与预期相反，村庄居民点（57%，284/494）与农田或森林生境（44%，15/34）啮齿动物的锥虫感染率无显著差异，但样本量严重失衡需谨慎解读。这种模式可能反映了非洲农村景观中高度的生境边界通透性，使得啮齿动物在家居、近家居与非家居环境间自由移动，促进了种间接触与寄生虫传播。

**加蓬啮齿动物中锥虫的高感染率**

超过半数的筛查啮齿动物呈锥虫阳性，各站点感染率变异较大（26.1%-85.6%），此为非洲啮齿动物群落中报道的最高水平之一。高感染率可能反映了高啮齿动物密度、宿主与媒介的密切接触，以及黑鼠在家居环境中的绝对优势所驱动的 intense 当地传播。

**黑鼠在寄生虫传播中的核心作用**

本研究中绝大多数感染啮齿动物为黑鼠，所有黑鼠序列均属于 T. lewisi 严格定义种（基因型 AF05b），与非洲以往研究一致。这些结果强化了黑鼠作为人类活动环境中 T. lewisi 主要宿主库的观点。尽管 T. lewisi 人类感染仍属罕见，但加蓬农村地区黑鼠的高丰度及其体内 T. lewisi 的 intense 循环可能代表不可忽视的人类暴露风险。

**有限的寄生虫多样性与 T. lewisi 在本土啮齿动物中的存在**

与 Votypka 等报道的更广多样性相反，本研究所有序列均对应 T. lewisi 严格定义种（基因型 AF05b）。这种多样性缺乏可能由黑鼠采样的强优势及捕获的本土啮齿动物物种数相对较少所驱动。此外，本研究的生境范围限于农村和近家居环境，通常以跳蚤介导的 T. lewisi 传播循环为特征。更多样化且较少人为干扰的景观可能支持额外的媒介和传播途径，从而产生更高的寄生虫多样性。长片段扩增的低成功率（21/299）也凸显了野外样本处理的技术挑战，尤其针对寄生虫血症较低的本土啮齿动物宿主。

尽管黑鼠占绝对优势，T. lewisi 也在两种本土啮齿动物中被检出，且序列与黑鼠完全一致。这与非洲多地本土啮齿动物中 T. lewisi 感染的众多报道相符。虽然这些观察与从黑鼠向本土宿主溢出的假设相容，但有限的本土啮齿动物样本量限制了关于传播方向或频率的可靠结论。进一步平衡采样的研究 needed 以确定 T. lewisi 是否在本土种群中维持持续传播抑或仅为机会性溢出。圣诞岛案例说明了外来物种引入对本土寄生虫-宿主动态破坏的潜在后果。

**研究结论**

本研究首次对加蓬农村地区黑鼠中循环的 Lewisi 锥虫（AF05b）进行了分子特征鉴定，揭示了其在入侵黑鼠中广泛分布和极高的感染率。总体而言，研究结果表明加蓬村庄中 T. lewisi 的传播动态主要由黑鼠的伴人生态学及其压倒性优势所驱动，该物种作为这些人类活动系统中的主要宿主库发挥作用。虽然 T. lewisi DNA 也在部分本土啮齿动物物种中检出，但采样的不平衡性限制了对潜在溢出事件频率或方向的进一步结论。这些发现强调了监测入侵啮齿动物种群作为重要寄生虫放大宿主的重要性，并凸显了未来针对性研究的必要性，以阐明本土非洲啮齿动物在野生动物-入侵者界面上的流行病学作用及锥虫多样性。