2025年3月23日，国际学术期刊《病原体》（Pathogens）在线发表了复旦大学徐书华教授与陆艳副研究员团队题为“Genomic Insights into Vector-Pathogen Adaptation in Haemaphysalis longicornis and Rhipicephalus microplu”的研究论文。该研究通过对328个长角血蜱（Haemaphysalis longicornis）和微小牛蜱（Rhipicephalus microplus）的基因组进行分析，揭示了这两种生命周期特性迥异的蜱虫在种群遗传结构、与病原体协同进化等方面的关键分子机制，为理解和控制蜱传疾病提供了新的视角。
蜱作为重要的节肢动物媒介，能够向人类和家畜传播多种病原体，引发包括莱姆病、巴贝斯虫病等在内的一系列蜱传疾病（TBDs），对全球公共卫生和畜牧业经济构成严重威胁。长角血蜱是一种三宿主蜱，具有极强的环境适应能力和广泛的宿主范围，已成为多种人类病原体的传播媒介，其在中国大陆的种群表现出高度的生态可塑性和动态的种群结构。相比之下，微小牛蜱是一种单宿主蜱，主要侵袭牛类，在全球热带和亚热带地区对养牛业造成巨大经济损失，其在中国则显示出更为明显的种群结构。尽管这两种蜱虫在生态位和传播疾病方面有重要差异，但它们与病原体相互作用及自身适应性的遗传基础，特别是单核苷酸多态性（SNPs）在其中的作用机制，仍有待深入研究。
研究团队首先对两种蜱虫的种群遗传结构进行了分析，发现它们存在显著的差异。通过基因流估算，微小牛蜱种群间的遗传联系比长角血蜱更为紧密，这可能与其地理邻近性有关。
长角血蜱和微小牛蜱的种群结构
针对微小牛蜱，研究人员鉴定出一系列与适应性相关的候选基因。其中，免疫相关基因DUOX和铁转运基因ACO1显示出强烈的自然选择信号。进一步分析表明，DUOX基因内的一个特定SNP位点（rs142127589）的基因型频率在不同微小牛蜱种群中存在差异，并与特定病原体（如立克次氏体）的丰度显著相关。该基因在蜱的唾液腺中高表达，提示其在蜱的免疫应答和病原体相互作用中可能扮演关键角色。类似地，ACO1基因的一个SNP位点（rs152825916）也显示出种群分化，并与另一种病原体（埃立克次氏体）的丰度相关，该基因在神经节和卵巢中高表达，对铁代谢至关重要。
DUOX基因和ACO1基因对R. microplus血液消化和免疫反应的贡献
对于长角血蜱，研究发现其血红素合成途径中的吡哆醛磷酸依赖性酶（PLP-dependent enzyme）基因（HaeL19522）受到选择。该基因的特定SNP位点（rs65770851）的基因型频率在长角血蜱国内外种群间存在差异，并与一种重要的内共生菌——柯克斯体（Coxiella）的丰度相关。鉴于柯克斯体对蜱的摄食至关重要，这一发现揭示了该基因在蜱虫摄食和免疫防御中的潜在作用。
PLP依赖性酶基因对长角血蜱的血液消化有贡献
此外，研究还系统分析了蜱虫基因型与病原体丰度的关联，发现在微小牛蜱中，多个与免疫和铁代谢相关的基因位点与立克次氏体和弗朗西斯氏菌等病原体的丰度显著相关，暗示了蜱虫在维持这些病原体过程中可能存在的免疫应答和铁代谢方面的适应性机制。
蜱的基因变异rs88416395与蜱传播病原体的丰度相关
这项研究不仅揭示了两种重要蜱虫在适应各自生活史特点（如血液消化和免疫防御）方面的关键基因及其遗传变异，还为理解蜱与蜱传病原体之间的复杂协同进化关系提供了新的基因组学证据。研究发现，微小牛蜱（单宿主蜱）由于其稳定的宿主环境，可能演化出了更特异的与病原体（如立克次氏体和弗朗西斯氏菌）共存的遗传适应机制。而长角血蜱（多宿主蜱）则可能暴露于更多样化但不太稳定的病原体群落中。这些发现强调了蜱虫的遗传背景在病原体维持和传播中的重要作用，突出了涉及蜱虫血液摄食和免疫的关键基因，为开发新型蜱传疾病控制策略（如针对特定基因的疫苗或药物）提供了有价值的分子靶点和理论基础，对于推动全球公共卫生和畜牧业健康具有重要意义。
论文的通讯作者为复旦大学陆艳研究员和徐书华教授。复旦大学刘缙硕士和周安硕士为该论文的共同第一作者。复旦大学刘琪博士、高扬博士后等参与了此项研究工作。