Microbial Composition of Haemaphysalis longicornis in Shaanxi Province, Determined Through Next-Generation Sequencing

微生物组研究揭示陕西省长角血蜱病原体多样性及其潜在传播风险

作者: Yuhua Wang, Zhenhua Lu, Linli Xu, Zhen He, Jiacheng Liu, Zurong Yang, Zhongjun Shao, Yong Long*

血蜱作为重要的疾病传播媒介,其携带的病原微生物种类和丰度对公共卫生具有重要影响。2024年10月9日,第四军医大学公共卫生学院聚焦于陕西省长角血蜱（Haemaphysalis longicornis），在国际同行评议期刊Zoonoses发表题为《Microbial Composition of Haemaphysalis longicornis in Shaanxi Province, Determined Through Next-Generation Sequencing》的原创性研究论文，为理解蜱传疾病的生态机制及其防控提供了重要科学依据。

2023年5月至7月，研究团队在陕西省五个不同区域采集了77个蜱样本，并通过分子鉴定发现所有测序样本均为长角血蜱。微生物组分析表明，样本中以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主。其中，病原性立克次氏体（Rickettsia）和柯克斯氏体（Coxiella）为两种最主要的病原体，具有较高的相对丰度。此外，研究还识别了多种非病原性共生菌，这些菌类可能在宿主生物学调控与病原体传播过程中扮演重要角色。

文章进一步通过线性判别分析（LEfSe）对不同采样地点微生物群落的差异进行了生物标记分析，揭示了陕西省不同区域蜱体微生物群落的显著差异性。同时，结果显示蜱体内共感染现象普遍存在，其中立克次氏体和柯克斯氏体的共感染率高达77.4%，这为多病原体共感染在疾病传播中的潜在影响提供了证据。

这项研究不仅揭示了陕西省长角血蜱体内微生物多样性及其病原性特征，还提示蜱传病的防控应从监测区域特征、评估风险格局和综合防治措施入手。这一研究为蜱传病的早期预警和公共卫生管理提供了科学依据，同时强调了高通量测序技术在解密微生物多样性及病原体生态分布中的关键作用。

图1 采样点分布图

表2 从NGS获得的序列数量及α多样性分析

表2 续

图2 不同区域细菌微生物群落的α多样性。*p < 0.05，**p < 0.01

图3 Bray-Curti主坐标分析图：A) 采样点间差异；B) 蜱虫种间差异；C) 雌性/雄性间差异；D) 宿主间差异

图4 采样点间ANOSIM分析

图5 A) 在门分类水平下细菌群落的相对丰度。B) 蜱样本中最丰富的十种细菌属

表3 细菌群落的总相对丰度

图6 通过Venn图展示组间差异

图7 微生物群落的LEfSe分析。A) 不同物种贡献程度的柱状图。B) 进化分类的系统发生图，从内圈到外圈依次为门到属的分类。

评述人简介：

李森 博士生导师

李森，医学地理学博士，华中科技大学环境科学与工程学院博士生导师。入选湖北省高层次人才计划，长期从事环境健康风险评估、环境模型模拟以及环境管理与规划等领域的研究工作。在蜱传人畜共患病、环境健康风险评价及全球环境变化影响评估等方取得了一系列成果。现任《Zoonoses》期刊和《Science in One Health》期刊青年编委，《Water-Energy Nexus》期刊编委、《Frontiers》系列SCI期刊客座编辑。主持了包括国家自然科学基金面上项目、国际合作与交流项目、青年基金项目、重点项目专题，以及国家重点研发计划子课题在内的10余项科研与社会服务项目。以第一或通讯作者身份在国际知名SCI/SSCI期刊如Environmental Health Perspectives 和Environmental Modelling & Software 上发表学术论50余篇，并在中文核心期刊发表论文3篇。曾任英国牛津大学环境变化研究所荣誉研究员（2017-2021），英国生态水文中心客座研究员（2015-2022），比利时科学研究基金委Aspirant Fellow（2010-2014）。

华中科技大学环境健康与智慧建模研究团队通过一系列国际化与区域化的前沿研究，为环境健康风险的综合防控及蜱传疾病的生态学动态研究提供了重要科学支持。研究团队主要从事媒介疾病的传播机制及其生态学动态，通过整合病原体与传播媒介的数据，模拟气候变化及土地利用对于蜱媒介与病原体分布的影响。构建了欧亚大陆优势蜱种分布及其携带主要病原体的动态传播模拟框架，深入分析外在驱动因子对蜱传疾病风险格局的影响。在国内，团队还围绕区域生态系统服务与环境变化开展了相关研究，取得了一系列学术进展，为生态系统管理提供了科学支持。通过构建区域环境变化情景，团队研究了全球气候与土地利用综合变化对陆地生态系统结构及固碳潜力的影响与不确定性，进一步深化了相关领域的研究。