俄罗斯阿斯特拉罕地区首次分子鉴定:感染野生犬科与禽类宿主的Spirometra erinaceieuropaei、Ligula intestinalis和Taenia hydatigena
《Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports》:First molecular identification of
Spirometra erinaceieuropaei,
Ligula intestinalis, and
Taenia hydatigena infecting wildlife canine and avian hosts from the Astrakhan Region, Russia
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本项研究聚焦于俄罗斯阿斯特拉罕地区野生动物源性人畜共患寄生虫的分子鉴定与流行病学监测。研究人员采用传统镜检结合COX-1与18S rRNA基因测序技术,首次在该区域野生貉、金豺及苍鹭体内分子鉴定出三种绦虫(Spirometra erinaceieuropaei、Ligula intestinalis、Taenia hydatigena),并明确了其感染率与遗传特征。研究结果强调了野生动物作为绦虫病原储存库的生态与公共卫生意义,为实施基于“One Health”理念的跨物种传播风险防控提供了关键分子数据支持。
在广阔的自然生态系统中,野生动物常常扮演着沉默的“病原储藏库”角色。它们携带的寄生虫,尤其是那些生活史复杂、能够跨越物种屏障的绦虫,对畜牧业和人类健康构成了潜在而持久的威胁。这类被称为“人畜共患”的疾病,其传播链往往隐匿在复杂的食物网和宿主交替中,给传统的形态学鉴定带来巨大挑战。例如,形态相似的绦虫物种可能导致误判,从而低估了特定病原在某一生态区域的真实流行情况和传播风险。因此,采用高精度的分子生物学手段,对野生动物体内的寄生虫进行“基因身份证”级别的鉴定,成为了现代寄生虫学研究与流行病学监测的迫切需求。
为了精准描绘俄罗斯阿斯特拉罕地区野生宿主中重要绦虫的“基因图谱”,一个国际研究团队在《Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports》期刊上发表了一项开创性研究。他们旨在首次运用分子技术,明确该地区野生犬科和禽类动物中感染的具体绦虫种类、感染率及其遗传进化关系,以评估病原从野生动物向家畜和人类“溢出”的潜在风险。
研究人员主要采用了样本采集与显微形态学观察、聚合酶链式反应(PCR)扩增靶基因以及DNA测序与系统发育分析这几项关键技术方法。样本来源于2023年4月至2024年1月期间,在阿斯特拉罕地区森林中因路杀或被天敌捕杀而死亡的11只貉(Nyctereutes procyonoides)、23只金豺(Canis aureus)和16只苍鹭(Ardea cinerea)的新鲜尸体肠道内容物。
研究结果
3.1. 感染率与形态学特征
研究人员从三种野生动物宿主体内分离并初步鉴定出三种不同的绦虫。通过镜检统计,其感染率分别为:Spirometra erinaceieuropaei在貉中的感染率为9%(1/11);Ligula intestinalis在苍鹭中的感染率为12.5%(2/16);Taenia hydatigena在金豺中的感染率为17.4%(4/23)。形态学观察为物种初步鉴定提供了支持:S. erinaceieuropaei具有特征性的螺旋状子宫;L. intestinalis的成熟节片宽大于长,子宫位于中央;T. hydatigena则具有带明显顶突钩的头节和分支状的子宫。这些形态特征通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)进行了详细观察和记录。
3.2. 分子特征
分子分析证实了形态学的鉴定结果。PCR扩增获得了特定长度的基因片段:S. erinaceieuropaei的COX-1基因片段约1566 bp,L. intestinalis的COX-1基因片段约396 bp,而T. hydatigena的18S rRNA基因片段约1256 bp。测序获得的序列已存入NCBI数据库并获得登录号。序列比对显示,来自俄罗斯的S. erinaceieuropaei的COX-1序列与中国株系(MK085883, KP738266)相似性高达99.49-99.74%;俄罗斯L. intestinalis的COX-1序列与捷克株系(OP908202, OP908199)相似性为99.49%;俄罗斯T. hydatigena的18S rRNA序列则与中国株系(FJ886758, LC004202)高度相似。系统发育分析进一步表明,俄罗斯的S. erinaceieuropaei与中国株系聚为一支;俄罗斯的L. intestinalis与捷克、突尼斯等欧洲及邻近地区株系关系更近;而俄罗斯的T. hydatigena则与中国、伊拉克等亚洲株系聚类。遗传分歧度分析显示,俄罗斯分离株与其最近参考株系间的差异很小(S. erinaceieuropaei和L. intestinalis的COX-1序列分歧度分别为0.006%和0.007%,T. hydatigena的18S rRNA序列分歧度为0.125%),但具有统计学意义。
研究结论与重要意义
本研究首次在俄罗斯阿斯特拉罕地区的野生貉、金豺和苍鹭体内,通过COX-1和18S rRNA基因测序,分子水平确认了Spirometra erinaceieuropaei、Ligula intestinalis和Taenia hydatigena三种绦虫的存在。这标志着对该地区野生动物源性绦虫的认知从形态描述进入了精准的分子基因型鉴定时代。
研究发现具有多方面的深远意义。首先,它揭示了野生动物在该地区作为这三种具有重要兽医和公共卫生意义的绦虫的储存库作用。S. erinaceieuropaei可导致人兽共患的裂头蚴病(Sparganosis),L. intestinalis通过鱼类影响渔业并可能威胁人类健康,T. hydatigena则主要危害牲畜,引起囊尾蚴病(Cysticercosis tenuicollis)。明确的感染率数据(9%, 12.5%, 17.4%)为评估当地疫情提供了基线。
其次,分子系统发育分析不仅验证了形态鉴定,还揭示了这些寄生虫的地理种群关联。例如,俄罗斯的S. erinaceieuropaei与亚洲(中国)株系聚类,而L. intestinalis与欧洲株系关系更近,这反映了不同的传播路径和历史种群隔离,为了解寄生虫的生物地理学和进化提供了线索。
最重要的是,这项研究凸显了在“One Health”(一体化健康)框架下进行持续分子监测的必要性。阿斯特拉罕地区湿润的环境有利于中间宿主(如桡足类)的繁衍,加之野生动物、家畜和人类活动可能存在的交集,构成了病原跨物种传播的潜在温床。通过结合传统寄生虫学方法和现代分子诊断技术,本研究为建立早期预警系统、制定针对性的控制策略以防止绦虫从野生动物向家畜和人类种群扩散,提供了坚实的科学依据。它有力地证明了,对野生动物寄生虫进行分子层面的“普查”,是保障畜牧业安全、防范人兽共患病、维护生态系统健康不可或缺的一环。