韩国首尔野生貉犬恶丝虫及其沃尔巴克氏体内共生菌的流行病学调查:一项基于肺组织的检测研究

《Parasitology》:Epidemiological survey of Dirofilaria immitis and its Wolbachia endosymbiont in wild raccoon dogs in Seoul, Korea, with emphasis on lung tissue-based detection

【字体: 时间:2026年02月07日 来源:Parasitology 2.4

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  本研究聚焦都市生态界面下野生动物病原传播风险。针对首尔都市圈野生貉犬,研究人员通过尸检、肺组织PCR与全血PCR比对,系统探究了犬恶丝虫(Dirofilaria immitis)及其内共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的感染状况与遗传特征。结果首次在分子层面确认了韩国貉犬的自然感染,揭示了较高的感染率(33.3%)及肺组织检测的更高敏感性,并发现虫体遗传多样性低且沃尔巴克氏体均属C超群。这些发现明确了貉犬作为城市心丝虫病潜在野生动物宿主的角色,强调了基于肺组织的分子检测在发现亚临床感染、提升监测准确性方面的重要性,为理解人兽共患病在城市化环境中的传播生态提供了关键数据。

  
在首尔这座摩天大楼与葱郁山丘共存的大都市里,人类、宠物和野生动物共享着有限的城市空间。其中,一种名为貉犬(Nyctereutes procyonoides)的野生犬科动物,正悄然适应着城市生活,出没于公园绿地,与人类社区比邻而居。这种密切的接触带来了一个潜在的公共卫生与动物健康问题:蚊媒寄生虫的传播风险。犬恶丝虫(Dirofilaria immitis),俗称心丝虫,正是这样一种通过蚊子传播的线虫,它能寄生在宿主的肺动脉和右心室,引起心丝虫病(dirofilariasis)。虽然家犬是其主要宿主,但猫、多种野生食肉动物乃至人类也可能被感染。随着气候变暖可能改变蚊虫种群,城市野生动物作为病原“蓄水池”的角色日益受到关注。然而,在韩国,特别是首尔这样的都市环境中,我们对貉犬感染心丝虫及其关键内共生菌——沃尔巴克氏体(Wolbachia)的情况却知之甚少。这种细菌对心丝虫的生存、发育至关重要,并与感染引发的炎症病理有关。厘清貉犬的感染状况,不仅是野生动物健康监测的需要,更是评估都市圈人兽共患病传播风险、保障公共卫生的重要一环。
为了填补这一知识空白,一支研究团队对首尔地区救援的野生貉犬展开了调查。他们的核心目标是:查明貉犬中犬恶丝虫的感染流行率;比较不同检测方法(尸检、肺组织PCR、全血PCR)的敏感性;对检出的犬恶丝虫及其沃尔巴克氏体内共生菌进行基因测序与系统发育分析,以了解其遗传特征。这项研究的结果已发表在学术期刊《Parasitology》上。
研究采用的关键技术方法
研究利用了2014年10月至2015年8月间由首尔野生动物中心提供的51只貉犬尸体样本。首先通过尸检进行大体观察,检查心脏和肺动脉中是否存在成虫。随后,分别从肺组织和全血中提取DNA。研究者使用针对犬恶丝虫细胞色素c氧化酶亚基1(cox1)基因和沃尔巴克氏体16S核糖体RNA(16S rRNA)基因的特异性引物进行PCR扩增,以分子手段确认感染。对获得的阳性扩增产物进行测序,将得到的基因序列与公共数据库中的参考序列进行比对,并构建系统发育进化树,分析其遗传关系与归属。此外,还进行了单倍型分析以评估遗传多样性,并运用统计学方法比较了不同性别感染率的差异以及不同检测方法结果的一致性。
研究结果
貉犬中犬恶丝虫及沃尔巴克氏体内共生菌的检测
在检视的51只貉犬中,通过尸检在13只动物(25.5%)的肺动脉和右心室内发现了犬恶丝虫成虫,虫负荷在2至9条之间。肺组织PCR检测进一步揭示了4例尸检未发现的亚临床感染,使得最终确认的感染阳性数达到17例(总流行率33.3%)。相比之下,全血PCR仅检测出11例阳性(21.6%),且这11例均已被尸检证实。统计比较表明,肺组织PCR比全血PCR检测出了更多阳性病例,两者差异具有统计学意义。同时,在9只貉犬(17.6%)的肺组织样本中成功扩增出了沃尔巴克氏体的DNA,这些样本全部同时为犬恶丝虫阳性。研究未发现犬恶丝虫感染率在雌雄貉犬之间存在显著差异。
犬恶丝虫的系统发育分析
研究人员获得了6条来自貉犬的犬恶丝虫cox1基因部分序列。构建的系统发育树显示,所有韩国分离株(包括来自貉犬、家犬和家猫的序列)与来自亚洲、欧洲和美国等全球多地的参考序列聚集在一个支持率很高的分支内,表明它们属于同一个高度保守的群体。单倍型分析进一步揭示了该群体内遗传多样性较低:大多数序列(包括所有貉犬来源序列和一条韩国犬来源序列)归属于同一个单倍型(Hap_1),仅有一条韩国猫来源序列属于另一个单倍型(Hap_2)。这证实了cox1基因区域在心丝虫物种鉴定上的有效性,同时也提示其对于解析种内遗传结构的区分度有限。
沃尔巴克氏体内共生菌的系统发育分析
从貉犬来源的犬恶丝虫中,研究者获得了4条沃尔巴克氏体16S rRNA基因部分序列。系统发育分析表明,这些序列与来自其他犬恶丝虫的沃尔巴克氏体序列聚集在一起,并且明确地归属于沃尔巴克氏体的C超群。该超群是已知与丝虫类线虫相关的超群之一。这一结果从分子水平确认了韩国貉犬体内的犬恶丝虫携带沃尔巴克氏体,且其系统发育位置符合该寄生虫与内共生菌之间已知的特定共生关系。
研究结论与意义
本研究首次提供了韩国首尔都市圈野生貉犬自然感染犬恶丝虫及其内共生菌沃尔巴克氏体的分子证据,具有多方面的科学意义与实用价值。
首先,研究揭示了一个相当高的感染流行率(33.3%),高于韩国之前的全国性报告,也显著高于日本部分地区的调查数据。这提示首尔作为高度城市化的生态交错区,可能存在着活跃的蚊媒传播循环,使得貉犬面临着较高的感染风险。貉犬作为一种适应城市环境的野生食肉动物,被证实可以作为犬恶丝虫的天然宿主,这明确了其在城市及城郊环境中作为心丝虫病潜在野生动物“蓄水池”的角色。这一发现对于全面评估该病在都市生态系统中的传播动力学和风险至关重要。
其次,方法学上,研究通过头对头比较,证明了基于肺组织的PCR检测在发现亚临床或隐匿性感染方面,比传统的全血PCR更为敏感。这对于野生动物疾病监测和流行病学调查具有重要启示:在条件允许时,采用肺组织等器官样本进行分子检测,可以更准确地评估病原的真实流行情况,避免因血液样本质量(如凝血、DNA降解)或感染阶段(如无微丝蚴血症)造成的漏检。
再者,遗传学分析结果证实,韩国貉犬携带的犬恶丝虫在遗传上与全球多地流行的虫株高度同源,且遗传多样性较低,这支持了心丝虫作为一种全球性寄生虫,其核心基因在广大地域内保持保守的观点。同时,研究首次在韩国貉犬体内确认了与犬恶丝虫共生的沃尔巴克氏体属于C超群,加深了我们对这一特定宿主-共生菌组合在本地存在的认知。
当然,研究也存在一些局限性,例如样本仅来自首尔地区,可能无法代表全国情况;可用于测序的高质量DNA样本数量有限,限制了更深入的种群遗传学分析;cox1标记虽适用于物种鉴定,但对种群内变异的解析能力有限,未来结合更多遗传标记(如12S rRNA、内转录间隔区等)进行研究将能提供更全面的见解。
综上所述,这项研究不仅为韩国都市野生动物心丝虫感染提供了关键的基线数据,也凸显了持续监测和跨物种、跨区域分子特征分析的必要性。它警示我们,在人类主导的景观中,野生动物健康与家养动物及公共卫生紧密相连。理解并监控像貉犬这样的城市野生动物宿主中的病原体,对于预防和控制人兽共患病、维护“同一健康”至关重要。
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