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Dec 21, 2023

Phlebotomus および Lutzomyia サシバエの微生物相組成に対する宿主種の影響

Parasites & Vectors volume 16、記事番号: 310 (2023) この記事を引用 指標の詳細 吸血性フレボトミンサシバエは、寄生原虫であるリーシュマニア属の媒介動物です。 とはいえ、

寄生虫とベクター 16 巻、記事番号: 310 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

吸血性のフレボトミンサシバエは、寄生原虫であるリーシュマニア属の媒介者です。 腸内微生物叢は広範囲の生物学的および生理学的プロセスに関与しており、媒介能力を変化させる可能性がありますが、サシチョウバエの腸内微生物叢の構成を変化させる要因についてはほとんど知られていません。 この問題に対処するための重要なステップとして、私たちは、同じ条件下で飼育されたPhlebotomusおよびLutzomyiaサシバエの腸内細菌組成に対する宿主種の影響を調査しました。

細菌の 16S rRNA 遺伝子増幅と Illumina MiSeq シーケンスを使用して、実験室で飼育された 3 種類のサシチョウバエ、Phlebotomus papatasi、Ph. duboscqi、および Lutzomyialongipalpis の全体的な細菌組成を特徴付けました。

私たちの結果は、3 つのサシチョウバエ種の幼虫がほぼ同じ微生物を保有しているが、相対的な存在量が異なることを示しました。 成体の Ph. papatasi と Ph. duboscqi は、成体の Lu とは異なる同様のマイクロバイオーム組成を明らかにしました。 ロンギパルピス。 さらに、Ph. papatasi と Ph. duboscqi が異なる細菌属の宿主であることを示しました。 データの精度と信頼性を高めるために実験は 2 回繰り返され、おそらく異なる幼虫の餌バッチが使用されたため、同じ種の間でマイクロバイオームの異なる組成が特定された場合でも、同じ結果が得られました。

本研究は、同じ条件下で飼育された異なるサシバエ種の腸内微生物含有量における宿主種の役割について重要な洞察を提供し、それがリーシュマニア感染に対する感受性に影響を与える可能性がある。

フレボトミンサシバエ (双翅目: サシバエ科) は吸血性の昆虫で、広範囲の宿主を餌とし、世界中の人間や動物に病気を引き起こす原因となる膨大な数の病原体を媒介します。 これまでに検証されている1000種以上のサシチョウバエのうち、アルボウイルスや細菌を含むさまざまな病原体の媒介者として知られているか疑われているのはわずか10%ですが、それらはリーシュマニア症の原因物質であるリーシュマニア症の主な媒介者としてよく知られています。顧みられない熱帯病[1、2]。

サシバエは集団で生活し、多様な微生物叢と相互作用します。 微生物の共生生物が昆虫宿主の適応度の重要な側面に影響を与えることが実証されています [3,4,5,6]。 以前の研究によると、ウサギの糞便を含む餌を与えられたルツォミア・ロンギパルピスのハエは、幼虫段階の滅菌糞便を与えられたハエよりも卵を産む可能性が高かった[3]。 さらに、無菌糞便を与えられた幼虫では孵化の遅れと生存率の低下が観察されました。 除去された細菌の再導入により、最初の発見が確認され、サシチョウバエの発生における細菌の存在と特異性の重要性が示唆されました。 プロテオバクテリア門に属する細菌は、大気中の窒素を固定することで昆虫の宿主の栄養に関与しています[7]。 逆に、宿主は、食事の選択や宿主の代謝 [8] によって、または免疫因子を誘発することによって、利用可能な栄養素を変えることによって、または免疫因子を誘発することによって、微生物の組成をある程度制御することもできます [9]。 これに関連して、砂が陸を含む熱帯地域から飛来することが実証されている。 ロンギパルピスは、木の根元を好み、腐った葉やその他の残骸が豊富な土壌で繁殖しているようです。 さらに、昆虫は受容と拒絶の間の複雑なバランスを維持するために免疫応答を開始する傾向があり、それによって平和的な共存を維持します[9]。

天然の腸内微生物叢は、サトウキビ植物や広範囲の宿主からの血液など、さまざまなソースから成虫サシバエによって獲得されるか、あるいは陸生の幼虫期によって摂取された微生物による腸への再定着によって獲得されます [3、10、11、12] ,13]。 ほとんどの幼虫段階の細菌は蛹の段階で生分解を受け、微生物の量は成虫の出現後に直ちに大幅に減少します [14、15]。 メスのサシバエは、吸血中に感染細胞を摂取することによって感染し、腸の微生物群集と寄生虫との間に相互作用関係を生み出します。これは、サシバエ媒介体内のリーシュマニアの発生ライフサイクルが、サシバエの中腸および後腸でのみ発生するためです。共生細菌の存在 [16、17]。 サシチョウバエの腸内細菌群集は、細菌種に応じてリーシュマニア症の発症にマイナスまたはプラスの影響を与える可能性があります[14、17、18、19、20、21]。 リーシュマニアに感染したサシバエに刺された際に沈着した細菌とリーシュマニア症の臨床転帰との関連性に関するさらなる研究により、ルーの腸内微生物が原因であることが示唆されている。 ロンギパルピは、リーシュマニアの他に宿主の皮膚に排出され、好中球の浸潤を引き起こし、寄生虫の定着を促進します[22]。 これまでの研究によれば、サシバエの腸の微生物群集と寄生虫の間で起こる相互作用に特に注目が集まっており、共生微生物叢のプールがサシバエの防除のためのパラトランスジェニックまたは生物学的アプローチの潜在的な候補として考えられてきた。人口[9、11]。 これまでの研究では、昆虫の腸内微生物叢の変動は、宿主の生息地、食餌、発育段階、系統発生などの多くの要因によって表現される可能性があり、これらすべてが昆虫の腸内微生物叢の構成に寄与していることが示されている[23、24、25、26]。 、27、28]。 しかし、サシチョウバエの腸内細菌叢の構成を変化させる宿主の遺伝的要因についてはほとんど知られておらず、私たちの知る限り、これらの昆虫について制御された条件下で研究が行われたことはありません。