佛罗里达大学新兴病原体研究所和德克萨斯农工大学的研究人员最近联合资源,调查佛罗里达州查加斯病媒介传播的潜力。这项为期十年的研究发表在《PLOS被忽视的热带疾病》杂志上,使用了佛罗里达州提交的数据以及从佛罗里达州23个县收集的实地证据。
在美国,查加斯病被认为是一种罕见病。由于大多数州卫生部门不要求报告该病,因此很难确切知道有多少病例以及传播频率如何。
查加斯病由原生动物寄生虫克氏锥虫引起。这种寄生虫由被称为接吻虫(Triatoma sanguisuga)的吸血昆虫传播给人类,当其粪便接触黏膜、皮肤伤口或被口服摄入时,就会导致感染。有趣的是,据信狗和猫等伴侣动物主要是通过吃掉接吻虫本身而感染寄生虫。
佛罗里达州首次记录携带克氏锥虫的接吻虫是在1988年 Gainesville 的一只昆虫身上。然而,接吻虫在该州居住的时间远远早于人类。目前,佛罗里达州有两种已知的本地接吻虫种群:Triatoma sanguisuga,这种虫会侵入住宅,以及隐秘种群Paratriatoma lecticularia,它们主要生活在某些佛罗里达生态系统中,但本研究中未发现。
“我们已经做了基础工作,证明我们州存在一种携带寄生虫的媒介,这种媒介会侵入住宅并以人类和宠物为食。”佛罗里达大学新兴病原体研究所成员诺曼·L·比蒂(Norman L. Beatty)医生说。自2015年以来,作为该研究的共同第一作者,比蒂一直致力于查加斯病的研究。
这项研究是一个大型合作项目,使用了提交给佛罗里达大学研究人员和德克萨斯农工大学接吻虫社区科学计划的数据。该计划由德克萨斯农工大学的哈默实验室运行,自2013年以来一直在收集社区捐赠的昆虫,而比蒂和他的团队则于2020年开始他们的计划。
本研究中所有昆虫标本均来自佛罗里达州,通过这些混合方法收集。在野外寻找昆虫时,研究团队全力以赴确保样本完整性。
接吻虫有“虫”吗?
虽然哺乳动物感染、害虫管理策略、疾病筛查和昆虫鉴定之前都曾被研究过,但这是首次对接吻虫在人类住宅中的感染率与昆虫关系进行充分探索。
研究团队共同寻求回答四个关键问题:
- 接吻虫在哪里?
- 接吻虫在我们家里吗?
- 接吻虫吃些什么?
- 这些接吻虫是否携带克氏锥虫?
研究收集了居住在人类住宅周围(称为“周边居住环境”)的昆虫。研究人员分析了它们的胃内容物,以确定它们最后一餐的来源以及是否存在寄生虫。在收集的昆虫中,超过三分之一是在室内发现的。
“它们是伏击型掠食者,对吧?它们等你放松时吸你的血。”佛罗里达大学新兴病原体研究所成员萨曼莎·威斯利(Samantha Wisely)博士指出。
它们被发现像其他害虫一样侵入人们的住宅,并等待食物来源入睡。这种疾病之所以得名“沉默杀手”,是因为它可以潜伏在体内几十年;一旦变为慢性,它就会攻击心脏、大脑和其他器官,造成毁灭性后果。
从2013年到2023年,研究团队在佛罗里达州研究了300多只昆虫的样本。他们还调查了佛罗里达州南部的四个额外地点,但未果。他们对接吻虫在佛罗里达州南部未被发现感到困惑,表明未来需要进一步研究。
在测试的接吻虫中,29.5%发现了克氏锥虫,23个佛罗里达州县中有12个检测到感染。不可否认——佛罗里达州已经具备了通过媒介传播和可能通过口途径传播查加斯病的全部必要条件。
当接吻虫来共进晚餐:分析它们的最后一餐
当佛罗里达大学的内森·伯克特-卡登纳(Nathan Burkett-Cadena)博士正专注于蚊子、黑蝇和蠓传播的病原体研究时,威斯利和比蒂正在寻找能够分析比蒂收集的接吻虫胃内容物的人。伯克特-卡登纳是佛罗里达大学农业与生命科学学院佛罗里达医学昆虫学实验室的副教授,他研究由真蝇传播的疾病,但因血液餐分析的知识被比蒂招募。
“萨姆(威斯利)对比蒂说,‘嘿,你知道内森可以做这些血液餐分析’,我说,‘是的,把你的样本寄给我,我们看看能发现什么。’”伯克特-卡登纳说。
他们预期这些昆虫主要以野生和家养哺乳动物为食——也许有时也会以人类为食。令他们惊讶的是,他们发现大多数在住宅中发现的接吻虫以人类为食,而那些在住宅外发现的接吻虫则主要以预期的来源(如哺乳动物、两栖动物和爬行动物)为食。这表明接吻虫很容易进入住宅叮咬人类,证明了采取预防措施保护住宅免受查加斯病侵害的迫切需要。
查加斯病就在我们后院——字面意思
在观察接吻虫的栖息地时,我们的家是一个很好的起点。这些昆虫生活在野外,但当机会来临时,它们往往会回应。居住在人类住宅附近可能为接吻虫提供了庇护和食物来源。
威斯利对人类对景观的影响如何改变生态系统功能的研究使她成为比蒂研究计划的不二之选。威斯利实验室几乎进行了所有从比蒂和查卡拉·R·博萨莱(Chanakya R. Bhosale)收集的昆虫中检测克氏锥虫的分子遗传测试。查卡拉·R·博萨莱是威斯利实验室的本科生研究员,来自佛罗里达大学农业与生命科学学院野生动物生态与保护系。
了解接吻虫的生态学对于回答“为什么接吻虫会侵入住宅”这一问题至关重要。随着佛罗里达州人口的增长,住房所需的土地也在增加。
“我认为我们在住宅内外看到传播发生的地方,我称之为城郊结合部。”佛罗里达大学农业与生命科学学院教授威斯利说。“它不完全是郊区,也不完全是农村……我们正在进入克氏锥虫的栖息地,因此我认为这增加了人类和伴侣动物感染的可能性。”
大多数佛罗里达人会告诉你,不在家附近留有积水是常识。蚊子利用积水水库产卵,它们的繁殖季节与研究中发现的接吻虫季节性一致。研究人员的目标是围绕住宅附近的接吻虫栖息地建立同样的意识。佛罗里达人将积水与蚊子联系在一起,而目标是将接吻虫与木堆——昆虫的家园——联系在一起。
“不要把那些木堆放在你的房子旁边。不要把它们放在你的狗睡觉的地方。我认为这是非常重要的一部分,”威斯利说。“这不仅是使用杀虫剂和杀虫剂的问题……还有栖息地管理和改变你的行为。”
当合作对抗疾病时
在收集的昆虫中,近一半是由社区科学家捐赠的。研究人员描述社区参与研究对于加速和扩大研究至关重要。这种方法不仅体现了“同一健康”科学和佛罗里达大学新兴病原体研究所的协作精神,也突出了多学科科学的重要性。
“当然,没有这一点你是无法进行这项研究的。所以,它……我得想想最重要的形容词……至关重要、关键。要进行这类工作,它绝对是必不可少的。”伯克特-卡登纳说。
展望未来,研究团队希望这项研究能提高人们对佛罗里达州查加斯病传播当前风险的认识。筛查查加斯病就像检测蜱传疾病一样简单。有了这些新信息,临床医生和初级护理提供者现在可以将查加斯病诊断加入他们在阳光州对抗被忽视的热带疾病的武器库中。
“当我从亚利桑那大学转到佛罗里达大学医学院担任教职时,我的目标非常明确:组建一个多学科、协作的团队,采用“同一健康”方法深入研究查加斯病。”目前担任副教授的比蒂说。
“这个项目只是我们在佛罗里达州对查加斯病调查的开始。我们采用多学科方法来应对被忽视的热带疾病,这真正体现了我们在佛罗里达大学所倡导的‘团队科学’文化。”
更多信息:Norman L. Beatty 等人,《Field evidence of Trypanosoma cruzi infection, diverse host use and invasion of human dwellings by the Chagas disease vector in Florida, USA》,《PLOS Neglected Tropical Diseases》(2025)。DOI:10.1371/journal.pntd.0012920
期刊信息:PLOS Neglected Tropical Diseases
提供方:佛罗里达大学
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