中国新发蜱媒斑点热群立克次体:韩国立克次体的分离、基因组学特征及人类感染

【字体: 时间:2026年03月19日 来源:Journal of Infection 11.9

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  为解决新兴蜱媒斑点热群立克次体(Rickettsia)的病原学、基因组特征及临床意义尚不明确的问题,本研究从微小扇头蜱(Rhipicephalus microplus)中成功分离出韩国立克次体(Rickettsia koreansis)新菌株TIGMIC YN,并进行了全基因组测序与生物学表征。研究通过哨点监测发现了8例实验室确诊的人类感染病例,并在中国10个省份的7种蜱中检测到该病原,总体感染率达27.4%。该研究明确了R. koreansis的人类致病性、广泛的地理分布和媒介谱,为加强监测、开发特异性诊断工具和提升临床认知提供了关键依据。

  
在自然界中,蜱虫作为一种必须吸血的小虫子,堪称“移动的病原体仓库”,能够传播包括细菌、病毒和原虫在内的多种病原体。近年来,全球范围内新发蜱媒疾病的不断涌现,对公共卫生构成了严峻威胁。其中,斑点热群立克次体(Spotted Fever Group Rickettsiae, SFGR)是一类由蜱虫主要传播的、严格细胞内寄生的革兰氏阴性细菌,有关其引起人类感染的报道正在全球范围内增加。在中国大陆,过去十年报告的28种新发蜱媒疾病中,有10种是由SFGR引起的。值得注意的是,许多SFGR(如斯洛伐克立克次体Rickettsia slovaca和西伯利亚立克次体R. sibirica菌株BJ90)在蜱虫中被发现多年甚至数十年后,才被确认为人类病原体。与此同时,世界各地不断从各种蜱种中检测或分离出病原性未明的新发SFGR,凸显了它们对人类健康的潜在影响。
韩国立克次体(Rickettsia koreansis)就是这样一种新发的SFGR,它于2017年首次在韩国两名出现发热和红斑疹的患者中被鉴定。此后,该病原体在多种蜱种中被检测到,但其在中国的流行情况、基因组特征及确切的人类致病性证据仍属空白。明确这些问题,对于评估其公共卫生风险、指导临床诊断和治疗至关重要。为此,由山东大学等多机构研究人员组成的研究团队开展了系统性的研究,相关成果已发表在《Journal of Infection》期刊上。
研究人员综合运用了多项关键技术来回答上述科学问题。首先,他们从云南省大理的牛体上采集饱血微小扇头蜱,通过细胞培养(Vero 81细胞)成功分离出立克次体,并利用吉姆萨染色、荧光原位杂交(FISH)和透射电子显微镜对其进行了生物学表征。其次,对分离株进行全基因组测序,并利用平均核苷酸一致性(ANI)、数字DNA-DNA杂交(dDDH)、共线性分析和泛基因组分析等方法,对其进行了详细的基因组学鉴定和比较。第三,研究在黑龙江省大兴安岭地区一家专治蜱媒疾病的哨点医院开展了主动监测,在2025年5月1日至7月31日期间,招募了因近期蜱虫叮咬而就医的患者,通过病原特异性PCR和血清学检测(间接免疫荧光法,IFA)来确认人类感染,并收集临床特征。最后,他们在中国多个地区收集了不同种类的蜱样本,通过PCR检测和测序,并结合NCBI数据库中的序列信息,绘制了R. koreansis的地理分布和系统发育图谱。
研究结果
  • 成功分离与生物学表征
    研究人员从一头PCR检测立克次体阳性的饱血微小扇头蜱孵化的幼虫中,成功分离出一株立克次体。在接种后第30天,吉姆萨染色的细胞涂片中可见大量短小的蓝紫色杆状细菌。透射电镜显示,该细菌位于Vero 81细胞的细胞质中,呈球杆状,大小约为(1.3 ± 0.3) μm × (0.4 ± 0.1) μm。该分离株在Vero 81细胞和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中均能生长,且在HUVEC中生长更为显著。研究未观察到明显的细胞病变效应(CPE),并且该菌株在感染后未能形成典型的肌动蛋白尾,表明其细胞间传播可能不依赖于经典的肌动蛋白介导的运动。
  • 基因组学鉴定与特征分析
    通过全基因组测序和系统发育分析,该分离株与韩国参考菌株CNH17-7聚在同一分支。ANI分析显示,两者一致性达99.93%,dDDH值为98.1%,均远超立克次体的物种界定阈值,因此被命名为R. koreansis str TIGMIC YN。其基因组为一个1,468,126 bp的环状染色体,GC含量为32.34%,编码1,709个基因。尽管与CNH17-7在核心基因组结构和基因顺序上高度保守,但TIGMIC YN存在一些菌株特有的染色体重排和独特的基因簇。泛基因组和功能注释分析表明,R. koreansis具有典型的专性细胞内细菌的“还原进化”特征,大量基因功能未知,但在与致病性相关的类别(如细胞内运输、分泌、囊泡运输和防御机制)中,其基因数量与高毒力的日本立克次体(R. japonica)相当。
  • 人类感染的发现与临床特征
    通过哨点医院的实时PCR筛查,研究共发现8例R. koreansis实验室确诊感染病例(均经血清学验证)。所有患者均有蜱虫叮咬史,多为居住在大兴安岭地区的农民。临床症状普遍较轻,仅少数出现轻度发热(37.3°C–38.5°C),其他症状包括疲劳、头晕头痛、关节痛和腰痛。半数患者出现肝功能异常,三名患者总胆红素水平升高。所有患者均接受多西环素治疗(100 mg,每日两次,疗程3-14天),无死亡病例。
  • 流行病学调查与地理分布
    对来自中国不同地区的554份蜱样本检测发现,R. koreansis的总体感染率为27.4%(152/554)。该病原体在7种蜱中被检出,包括微小扇头蜱(34.7%)、长角血蜱(Haemaphysalis longicornis, 50.8%)、嗜群血蜱(Hae. concinna, 1.2%)等。阳性蜱广泛分布于中国西南、东北和西北的10个省份和自治区。系统发育分析显示,TIGMIC YN与之前报道的“Candidatus R. jingxinensis”、“Ca. R. xinyangensis”、“Ca. R. longicornii”及“R. sp. CNH17-7”聚集在同一主要谱系,序列一致性超过99%,提示它们可能属于同一种立克次体物种。整合NCBI数据库信息后,地图显示R. koreansis存在于中国绝大多数省级行政区。
结论与意义
本研究成功从中国的蜱虫中分离出R. koreansis菌株TIGMIC YN,并全面阐述了其生物学和基因组学特征。更重要的是,研究通过主动监测提供了该病原体引起人类感染的直接实验室证据,揭示了其在中国的广泛地理分布和多样的蜱媒宿主谱。
从生物学角度看,TIGMIC YN不形成典型肌动蛋白尾,提示其可能采用不同于某些经典SFGR的细胞内生存和传播策略,反映了独特的宿主-细胞相互作用机制。基因组学分析进一步揭示了菌株特异的遗传结构,如染色体倒位和非共线性插入,这些可能驱动了其对不同地区、媒介或环境的适应,并可能是临床表型多样性(中国病例多较轻,而韩国报告有更典型症状)的基础。
在流行病学上,R. koreansis在多种蜱中高感染率及其广泛的地理分布,意味着大量人群暴露和可能被低估的感染负担。然而,目前尚缺乏标准化的病原特异性诊断方法,其临床表现(多为轻度发热和轻微肝功能障碍)也易与其他蜱媒立克次体病或非特异性发热疾病混淆,导致漏诊和误诊。
因此,这项研究具有重要意义。它首次在中国系统证实了R. koreansis的人类致病性、完成了本土菌株的分离和全基因组解析,并绘制了其详细的流行图谱。这些发现明确指出了R. koreansis已成为中国一个新的、分布广泛的蜱媒病原体,对公共卫生构成潜在威胁。研究结果强烈呼吁,需要提高临床和公共卫生领域对该病原体的认识,加强系统性流行病学监测,并迫切需要开发特异性的诊断工具,以更准确地评估其对人类健康的影响,从而更好地进行临床管理和疾病防控。
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