库蠓吸血习性及其携带病毒研究进展.pdf
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1、中 国 人 兽 共 患 病 学 报C h i n e s eJ o u r n a l o fZ o o n o s e s ,()D O I:/j i s s n 综述库蠓吸血习性及其携带病毒研究进展卢雪,向帅,周南灵,邵译莹,冉雯羽,侯晓晖国家自然科学基金(N o )和遵义医科大学研究生社会实践项目(N o z y y s h )联合资助通讯作者:侯晓晖,E m a i l:h x h c o m;O R C I D:作者单位:遵义医科大学,遵义 摘要:库蠓属(C u l i c o i d e sL a t r e i l l e)昆虫是一群种类繁多、广布我国各地的吸血昆虫,除了叮咬骚扰
2、人畜外,其中部分种类是重要的病毒传播媒介,故库蠓是一类重要的医学昆虫.了解嗜血昆虫的取食偏好对于研究病毒的扩增、传播网络以及关键媒介物种的监测至关重要.库蠓作为重要的医学昆虫,有关其宿主、取食偏好等研究逐渐增多,故本文就目前国内外关于库蠓吸血习性及其携带病毒的研究进展进行综述,为蠓类及蠓传疾病的防控研究提供参考.关键词:吸血蠓;宿主;取食偏好;宿主鉴定;虫媒疾病中图分类号:R 文献标识码:A文章编号:()R e s e a r c hp r o g r e s s i nv i r a l c a r r i a g ea n db l o o d s u c k i n gh a b i t
3、 so fC u l i c o i d e sL UX u e,X I ANGS h u a i,Z HOU N a n l i n g,S HAOY i y i n g,R AN W e n y u,HOUX i a o h u i(Z u n y iM e d i c a lU n i v e r s i t y,Z u n y i ,C h i n a)A b s t r a c t:C u l i c o i d e sa r e ah i g h l yd i v e r s eg r o u po f b l o o d s u c k i n g i n s e c t s,w
4、 h i c ha r ew i d e l yd i s t r i b u t e da c r o s s r e g i o n s o fC h i n a I na d d i t i o nt ob i t i n ga n da n n o y i n gp e o p l ea n da n i m a l s,s o m eo f t h e s e i n s e c t s a r e i m p o r t a n tp a t h o g e nv e c t o r s B l o o d s u c k i n gC u l i c o i d e sa r e
5、 am e d i c a l l y i m p o r t a n t c l a s so f i n s e c t s U n d e r s t a n d i n g t h e f e e d i n gp r e f e r e n c e so f b l o o d t h i r s t y i n s e c t s i s c r u c i a l f o rs t u d y i n gt h ea m p l i f i c a t i o na n dd i s s e m i n a t i o nn e t w o r ko fp a t h o g e
6、 n sa n dm o n i t o r i n gk e yv e c t o rs p e c i e s R e s e a r c ho nC u l i c o i d e sh o s t sa n d f e e d i n gp r e f e r e n c e sh a s i n c r e a s e d T h e r e f o r e,t h i s a r t i c l e r e v i e w s c u r r e n t r e s e a r c hp r o g r e s s i nv i r a l c a r r i a g e a n
7、db l o o d s u c k i n gh a b i t so fC u l i c o i d e si nC h i n aa n do t h e rc o u n t r i e s,t op r o v i d ear e f e r e n c e f o r t h ep r e v e n t i o na n dc o n t r o l o fm i d g e sa n dm i d g e b o r n ed i s e a s e s K e y w o r d s:C u l i c o i d e s;h o s t s;f e e d i n gp
8、r e f e r e n c e s;h o s t i d e n t i f i c a t i o n;i n s e c t b o r n ed i s e a s e sS u p p o r t e db yt h eN a t i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a(N o )a n dG r a d u a t eS t u d e n t sS o c i a lP r a c t i c eP r o j e c to fZ u n y iM e d i c a lU n i
9、v e r s i t y(N o z y y s h )C o r r e s p o n d i n ga u t h o r:H o uX i a o h u i,Em a i l:h x h c o m库蠓 属(C u l i c o i d e sL a t r e i l l e)隶 属 于 双 翅 目(D i p t e r a)、蠓科(C e r a t o p o g o n i d a e),是一类吸血蠓,广泛分布于世界各地,是目前已知吸血蠓类中种类最丰富、数量最庞大的属.截至目前,全球已发现 种,我国目前已知 种.库蠓体型微小,具有吸血特性,在侵袭吸食人和动物血液时,会造
10、成吸血对象真皮层机械损伤,类似于马蝇(虻科T a b a n i d a e)、黑蝇(蚋科S i m u l i i d a e)和蜱虫(蜱总科I x o d o i d e a)等吸血昆虫.为了便于嗜血,库蠓唾液中含有抗止血因子、蛋白酶抑制剂和免疫调节蛋白 ,当其吸食受到病原体感染的宿主后,其唾液便可携带病毒性或非病毒性病原体,包括非洲马瘟病毒(A f r i c a nh o r s e s i c k n e s sv i r u s,AH S V)、蓝舌病毒(B l u e t o n g u ev i r u s,B T V)、水泡性口炎病毒(V e s i c u l a rs t
11、 o m a t i t i sv i r u s,V S V)、施 马 伦 贝 格 病 毒(S c h m a l l e n b e r g v i r u s,S B V)、卡 氏 住 白 细 胞 虫(L e u c o c y t o z o o nc a u l l e r y i)等 .作为虫媒病毒的重要载体,可对人和动物造成一定的危害,因而库蠓在医学及疾病传播领域具有不可忽视的地位.昆虫媒介和不同宿主之间的接触频率与传播性疾病扩散以及传播到不同动物的风险密切相关.库蠓作为多种虫媒病毒的媒介,其吸血习性及摄食模式研究大多局限于具有传播病毒能力的库蠓种群.目前,我国库蠓吸血习性及摄食
12、模式的研究相对国外较为薄弱,主要通过在不同生境中库蠓吸血率的生态学调查来反映,或通过在动物身上捕捉正在取食血源的库蠓来确定其取食对象,如研究发现C u l i c o i d e so b s o l e t u s和Cc h i o p t e r u s主要吸食牛血等.最近,国内一些研究者们运用分子检测明确Ca r a k a w a i偏好吸食鸡血,兼吸人、猪或鸽子血,而Ch o m o t o m u s则吸食人和猪血.然而,国外分子检测方法已广泛运用于鉴定库蠓血粉来源的 研 究 中,如B a r t s c h和S l a m a等 人 研 究 发 现Co b s o l e t u
13、 s和Cp u n c t a t u s主要吸食牛血,少部分吸食猪血,Ci m i c o l a在非洲主要以人和马的血液为食,且Ci m i c o l a是B T V的主要传播 媒介.掌握传播媒介的吸血习性是防控蠓及蠓传疾病的前提和基础,同时明确吸血昆虫的血粉来源对于了解媒介传播病毒的流行病学至关重要.本文对 年P u b m e d、S c i e n c e d i r e c t、W e bo fS c i e n c e等数据库进行检索,就国内外有关库蠓吸血习性及其携带病毒的研究进展进行综述,并对我国库蠓防控需求和未来的蠓类研究重点进行展望.库蠓属吸血蠓吸血蠓是蠓科中能叮咬吸食人
14、、畜等血液的昆虫总称,包括库蠓属、蠛蠓属、细蠓属和澳蠓属,其中库蠓属是蠓科中分布最广、种类最多、与人畜关系最密切的属,全球已知库蠓属包括 亚属、种,占全球现存吸血蠓种的,我国已知库蠓属有 亚属、种.库蠓体型微小,成虫体长只有mm,虫体呈黑色或深褐色,俗称“墨蚊”、“小咬”等,其生活史经历卵、幼虫、蛹及成虫个阶段,属于半水生昆虫,成虫多栖息于宿主周围 m的树丛、竹林、洞穴等潮湿、避风、避光处.库蠓的活动具有季节性,某些地区月是库蠓活动的高峰期.库蠓具有刺吸式口器,能够以植物汁液、花蜜为食,多数库蠓属于非自育性蠓,需要吸食宿主血液才能促进自身卵巢发育,其胃血消化和卵巢发育同步进行,具有生殖营养协调
15、现象.库蠓吸血习性的研究明确库蠓摄食模式是确定每一特定物种在流行病学中重要性的关键步骤.正如对蚊媒病毒情况的评估,蚊虫从感染病毒的脊椎动物宿主中吸取血液的比例是确定关键媒介物种、量化吸血蚊虫扩增和传播疾病风险的基础,同时为确定疾病传播的关键物种及建立嗜血媒介传播疾病的动态预测模型提供有效信息.感觉器库蠓的取食偏好可能与触角、触须的形态以及感器的数量或分布有关.根据这一特征,将库蠓种群区分为偏好取食鸟类和偏好取食哺乳动物类的两类库蠓,研究发现偏好吸食鸟类血液的库蠓种群与偏好吸食哺乳动物血液的库蠓种群相比,其分布在触角上的感受器数量更多.此外,宿主大小可能与触须第节中的感受器有关,以大型哺乳动物为
16、食的库蠓种群触须第节中感受器数量低于以鸟类为食的库蠓种群,同时以鸟类为食的库蠓种群具有显著较大的触须第节,该节占触角比显著高于以哺乳动物为食的库蠓 .A u g o tD等分析发现包括触角腔锥感器数量、触角远端第节到第 节有无腔锥感器、触须大小、触须形状、触角第四节到第十节感器短毛数量等多个形态特征可作为预测库蠓种类宿主偏好的特征,如在偏好以鸟类为食的库蠓种群中触角腔锥感器、锥形感器以及毛形感器数量显著高于偏好以哺乳动物为食的库蠓种群.因此,库蠓感觉器官的结构及形态特征可作为鉴别其宿主偏好的间接方法.但目前对于这一假说的定量检验研究还较为缺乏,需作进一步探究.胃血来源雌性库蠓在取食血液后一段时
17、间,腹部血粉未消化呈现一种饱血状态,这为了解库蠓的取食模式提供了有价值的信息.直接获取库蠓胃血液来源信息是宿主鉴定最直接的方法,同时也是研究媒介与宿主相应比率最可靠的方法,便于建立媒介病毒传播模型的基本参数 .不同因素(如栖息地类型、季节和诱饵种类)的选择有助于在使用轻型诱捕器时捕获饱血状态的雌性,且被捕捉的库蠓可以是处于完全饱血状态,也可以是腹部含有部分未消化的血粉.在许多研究中采集到的饱血雌性个体所占采集总数的比例很小,如在使用种不同的诱捕器采集的Ci m i c o l a样本中,只有 的雌性库蠓腹部具有血粉.此外,V e n t e rG J等通过使用不同灯光的诱捕器采集的所有库蠓样本
18、中,腹部含有新鲜血液的雌性库蠓也仅占到 .即使在潜在宿主皮肤的地方采集库蠓样本,其腹部有血粉的雌性比例也相对较低 .因此,收集饱血库蠓通常是一项较为艰巨的任务.取食偏好大多数库蠓吸血习性的研究主要集中在农场或者家养牲畜中,如通过特定种类的动物吸引库蠓,发现哺乳动物中牛、绵羊、马以及鸟类中鸽子易受到库蠓的叮咬 .目前,通过生态学或者分子方法已经对 种库蠓进行研究,共鉴定出期卢雪,等:库蠓吸血习性及其携带病毒研究进展 种常见库蠓的宿主,包括 种哺乳动物及 种鸟类,表中列举了部分库蠓的宿主调查情况,罕见物种如斑鹟、西方狍 等野生动物未列出.尽管库蠓的宿主多样性很丰富,但大多数种类的宿主还是以牛、羊、
19、马等家畜及人类为主.调查还发现这几种库蠓(Co b s o l t u s、Cs c o t i c u s、Cp u n c t a t u s、Cg r i s e i d o r s u m、Ck i b u n e n s i s和Cs u b f a s c i p e n n i s)对 种以上的常见动物具备吸血习性.此外,Co b s o l t u s复组及Cp u l i c a r i s种团物种是潜在的病毒传播媒介,其主要取食对象均为哺乳类动物,少数以禽类为食,这不仅增加了蠓媒病毒在家畜动物中的传播风险,更加大了人兽共患病的传播范围.此外,C a l v oJ H等还从饱
20、血Cp u l i c a r i s样本中鉴定出的C O 序列与当地某种爬行动物有 的相似性,这表明该物种存在吸食爬行类动物血液的可能,但目前尚未见库蠓以两栖类动物为宿主的报道.当然,宿主的选择可能与当时的环境、季节或者是次要宿主的出现等因素有关,这可能影响了某些种类库蠓的原始取食模式,如Cp h l e b o t o m u最初可能主要以海龟的血液为食,在中美洲出现后转为以人类和狗的血液为食.目前,多数库蠓种群的取食方式研究都是建立在少数个体之上的,这对于明确库蠓与禽畜的对应关系即取食偏好提供了有效信息,但对于数量庞大、种类繁多的库蠓吸血习性研究具有一定的局限性.库蠓媒介病毒雌性库蠓吸血
21、叮咬除了会造成皮肤损伤,引起宿主产生皮炎,还会将多种虫媒病毒传播给人类、牲畜和野生动物等,导致宿主罹患疾病并带来一定的经济损失.库蠓媒介病毒性疾病及其危害目前,已有学者报道库蠓与流行性乙型脑炎(J a p a n e s ee n c e p h a l i t i s,J E)、蓝舌病(B l u e t o n g u ed i s e a s e,B T)、水疱性口炎(V e s i c u l a rs t o m a t i t i s,V S)多种疾病的传播息息相关 .迄今为止,已从库蠓中分离鉴定的病毒隶属科 属,分别是黄病毒属(F l a v i v i r u s)、正内罗病毒
22、属(O r t h o n a i r o v i r u s)、正布尼亚病毒属(O r t h o b u n y a v i r u s)、暂时热病毒属(E p h e m e r o v i r u s)、H a p a v i r u s属、T i b r o v i r u s属、水泡性病毒属(V e s i c u l o v i r u s)、环状病毒属(O r b i v i r u s)、S e a d o r n a v i r u s属、甲病毒属(A l p h a v i r u s),见表.上述病毒可引发牲畜疾病,如O r b i v i r u s属B T V可引发
23、B T,该病主要侵害绵羊、牛等动物,患病动物表现出舌头呈蓝紫色、发绀并出现溃疡和糜烂,同时,孕牛羊患病可经胎盘传播给胎儿,引起母畜的流产、死胎或先天性异常的发生,迄今已在全球 多个国家蔓延,并造成了巨大的经济损失.据报道,年欧洲南部暴发蓝舌病疫情,推断其可能是由Ci m i c o l a传播,随后 年欧洲北部、德国、法国、瑞士、荷兰等国家也相继暴发此病,认为Co b s o l t u s复组(包括Co b s o l t u s、Cs c o t i c u s、Cd e w u l f i和Cc h i o p t e r u s)以及Cp u l i c a r i s种团(Cp u
24、l i c a r i s和Cp u n c t a t u s)可能是蓝舌病向北欧地理传播的主要物种.此外,实验室研究已经证明Co b s o l e t u s和Cs c o t i c u s具有传播S B V的能力,包括感染节肢动物的能力、支持病毒复制以及将其传播给脊椎动物.而S B V可引起成年牛出现短暂非特异性的症状,并会造成怀孕的反刍动物流产或产下先天感染和畸形的后代.除了上述病毒以外,还多次从库蠓体内分离得到能引起马、牛、羊等动物致病的病毒 ,相关疾病给不同国家的畜牧业造成严重打击.人类亦可因受到携带病毒的蚊虫叮咬或是与病畜接触后发生感染而患病,如在南美洲奥罗普切病毒(O r
25、o p o u c h ev i r u s,O R OV)引起的人奥罗普切热,该病毒在城市生物循环中主要媒介是叮咬蠓Cp a r a e n s i s,当受到携带病毒的蠓叮咬时,可发生感染,患者出现头痛、肌痛、关节痛、高热、呕吐、皮疹等症状,类似于登革热,严重时可导致脑膜炎,.此外,新泽西水泡性口炎病毒(V e s i c u l a rs t o m a t i t i sN e wJ e r s e yv i r u s,V S N J)可引起马、牛、羊等多种动物发生水泡性口炎,又称鼻疮,人可因接触病畜引起水泡性口炎,约有/的患者在口部、舌或鼻部出现疱疹样水疱病变,持续d后完全恢复.近
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