人體虱子可以傳播鼠疫細(xì)菌

最近發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》(PLOS Biology)雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員將一株人體虱子移植到膜喂食器上，研究其與鼠疫病原體耶爾森氏菌的感染動(dòng)力學(xué)。

人體虱子，也被稱為人蒂虱，是一種吸血寄生蟲，在衛(wèi)生條件差的情況下繁殖。它們是已知的病原體載體，如金塔納巴爾通體、復(fù)發(fā)伯氏疏螺旋體和普氏立克次體;然而，它們在傳播鼠疫桿菌中的作用是有爭議的。

雖然傳統(tǒng)上與鼠疫有關(guān)的跳蚤和老鼠是公認(rèn)的病媒，但最近的研究表明，人的虱子也可能傳播鼠疫，因此可能與以前的大流行有關(guān)，包括黑死病。

實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，虱子可感染鼠疫桿菌，特別是在高菌血癥水平時(shí)，并可傳播該細(xì)菌，然而，它們的效率和感染后的存活率是可變的。先前的實(shí)驗(yàn)報(bào)告了低傳播率，而最近使用適應(yīng)兔子的虱子的研究顯示了更高的傳播率，但虱子死亡率很快。

因此，需要進(jìn)一步研究闡明體虱在鼠疫傳播中的作用，包括最低感染劑量、感染持續(xù)時(shí)間和傳播機(jī)制。為了解決這一空白，本研究的研究人員采用了一種標(biāo)準(zhǔn)化的膜食蟲體虱模型來評估虱子對鼠疫桿菌的媒介能力。

關(guān)于研究

在這項(xiàng)研究中使用了舊金山的人體虱子菌株。采用直接轉(zhuǎn)移法和延遲轉(zhuǎn)移法調(diào)查體虱媒介對鼠疫桿菌的感染能力。監(jiān)測虱子感染率、死亡率、細(xì)菌傳播和糞便脫落一周。

在血瓊脂板上分離表達(dá)mCherry的鼠疫桿菌、假結(jié)核桿菌或大腸桿菌工程菌株，并在腦-心灌注肉湯中培養(yǎng)。采用熒光顯微鏡和免疫組化(IHC)技術(shù)研究鼠疫桿菌在體虱中的定植位點(diǎn)及傳播機(jī)制。

在3 ~ 20小時(shí)的不同取食時(shí)間內(nèi)，測定并比較了該菌在Pawlowsky腺感染和僅中腸感染的虱體中的傳播效果。感染血?jiǎng)┝糠秶鸀?04 ~ 107菌落形成單位(cfu)/ml，模擬人菌血癥進(jìn)行分析。

確定了體虱慢性感染和PG定植所需的最低菌血癥水平。在人體虱子中還檢測了包括鼠疫桿菌和大腸桿菌在內(nèi)的各種細(xì)菌菌株的傳染性和傳播潛力。

研究結(jié)果

延遲轉(zhuǎn)移組的感染率、死亡率和傳播率較高，但不顯著。這兩種情況都表明，體虱可能成為慢性感染并有效傳播鼠疫菌，盡管鼠疫菌引起死亡，但其傳播效率在第7天保持穩(wěn)定或提高。

在虱子中觀察到鼠疫桿菌的三種定位模式:未檢測到細(xì)菌，僅在中腸中發(fā)現(xiàn)細(xì)菌，以及在有或沒有中腸存在的頭部發(fā)現(xiàn)細(xì)菌。大約14%的感染虱子在PGs中出現(xiàn)頭部感染，這些結(jié)構(gòu)推測有助于口器潤滑。通過免疫免疫，在pg及其導(dǎo)管中發(fā)現(xiàn)了鼠疫桿菌，從而支持它們在傳播細(xì)菌方面的作用。

在3小時(shí)的喂養(yǎng)期間，只有感染PG的虱子傳播鼠疫菌，平均68 CFU恢復(fù)。相比之下，在20小時(shí)的飼養(yǎng)試驗(yàn)中，與僅中腸的虱子相比，pg感染的虱子始終傳播較高的CFU，中位數(shù)為2,000 CFU/虱子。

檢測后，所有被pg感染的虱子仍然被感染，而只有75%的中腸虱子被感染。所有感染PG的虱體頭部均檢出鼠疫菌，說明PG感染提高了傳播效率。

最低菌血癥水平為1.2 × 105 CFU/ml，鼠疫桿菌才能可靠地引起體虱的慢性感染，并隨后定植PG。在108 CFU/ml時(shí)，慢性感染發(fā)生率為58%，而PG感染和傳播發(fā)生在菌血癥水平高于或等于107 CFU/ml時(shí)。即使在低菌血癥時(shí)也觀察到糞便傳播潛力。

體虱中腸的慢性感染發(fā)生在臨床病例報(bào)告中常見的范圍內(nèi)，而PG感染發(fā)生在人鼠疫菌血癥的上范圍。然而，所有被測試的細(xì)菌菌株都可以在體虱中部定植;只有耶爾森氏菌可以感染pg。所有菌株之間的感染和傳播率具有可比性。

結(jié)論

目前的研究提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，支持人體虱子作為鼠疫傳播的潛在媒介的作用。人體虱的血攝入量大，攝食頻繁，缺乏關(guān)鍵的免疫基因，容易被鼠疫桿菌感染并傳播。

與嚙齒動(dòng)物跳蚤活動(dòng)高峰相關(guān)的歷史暴發(fā)表明，在特定條件下，體虱可能對鼠疫的傳播起了重要作用。因此，研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了在制定疾病控制策略時(shí)考慮多種媒介的重要性。

來源：PLOS Biology

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個(gè)醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。