正值蜱虫季节,新研究揭示了动物如何对蜱虫叮咬产生抗性,这为开发更有效的疫苗对抗这些微小的、携带疾病的吸血昆虫提供了可能性。
在对鹿鼠、兔子和牛的“获得性蜱虫抗性”研究中,华盛顿州立大学的研究人员发现,一旦宿主动物暴露于蜱虫,它们便会对叮咬产生抗性,从而显著缩小未来蜱虫的种群。这一点很重要,因为种群数量是蜱虫生态学的关键因素:更多的蜱虫意味着人类、野生动物和牲畜面临更多的疾病和其他与蜱虫相关的问题。
“许多注意力都放在试图弄清楚是什么导致蜱虫种群增加或减少——是什么让它们在这里更加丰富,而在那里减少?”华盛顿州立大学昆虫学副教授、发表在期刊《蜱虫与蜱虫传播疾病》的论文通讯作者杰布·欧文说。”如果我们理解这些现象,我们就可以尝试寻找利用这些现象来限制蜱虫相关问题的方法。”
大多数蜱虫研究依赖于使用实验室动物,如家鼠或豚鼠,这些动物在野外并不是蜱虫的目标。为了“弥合实验模型与蜱虫生态学之间的差距”,新研究使用了三种在野外为落基山木蜱寄主的动物种群:鹿鼠、兔子和牛。这些动物被安置在爱达荷大学的美国农业部设施中,研究由华盛顿州立大学和美国农业部的科学家团队进行。
研究人员在动物的三个生命周期阶段——幼虫、若虫和成虫——上喂养蜱虫,比较了受蜱虫感染的动物与未受感染动物在蜱虫喂食、发育和繁殖方面的差异。在每种情况下,之前感染的宿主动物获得了抗性,各生命周期阶段的蜱虫种群均有所减少。平均而言,近23%的蜱虫在接触蜱虫的宿主中达到成年,成年雌性蜱虫所产的幼虫减少了32%。后续模拟表明,宿主的获得性免疫可以使三种寄主蜱虫的平均种群增长减少68%。
“在整个生命周期中,累积的影响非常大,”欧文说。”这让我们对蜱虫种群的波动有了新的见解。”
与蜱虫相关的问题范围广泛。人类的蜱虫传播疾病包括莱姆病、落基山斑点热等,其中一些可能是致命的。有些蜱虫会导致“红肉过敏”,使人们在吃肉后出现严重不适。这些蜘蛛类动物将疾病传播给牲畜和野生动物,并可能造成直接伤害,如贫血和生长减少。与牲畜相关的一个后果是,当动物被感染时,它们可能会因为热衷于处理蜱虫叮咬的刺激而减少进食时间。
“如果动物花费所有时间在摩擦、挠痒和舔舐,因为受到刺激,那么其生长会受到影响,因为它吃得更少,”欧文说。
研究结果表明,自然免疫反应可以通过疫苗开发来复制。这样的努力需要更多的研究,而新的研究指向了若干需要深入研究的领域,包括动物多快产生抗蜱虫的抗性以及这种抗性能持续多久。但论文的发现为推动蜱虫种群的变化提供了新的思路——补充了以往较多集中于气候和其他“非生物”环境因素影响的研究。
“这种获得性蜱虫抗性的现象有潜力在控制蜱虫种群动态中发挥重要作用,”欧文说。