在一个寒冷的春天早晨,圣路易斯华盛顿大学病毒学家JaccoBoon博士和野生动物生态学家SolnyAdalsteinsson博士在圣路易斯华盛顿大学西部边缘的一片树林中挥舞着一面大白旗。路易县。圣路易斯华盛顿大学医学院传染病医学副教授布恩和该大学泰森研究中心的高级科学家阿达尔斯坦森正在寻找携带可能致命的波旁病毒的孤星蜱。

蜱传波旁病毒感染圣路易斯地区的人类和野生动物

今年早些时候,两人与医学院RobertC.Packman分子微生物学教授DavidWang博士一起在《蜱虫与蜱传疾病》杂志上发表了一篇论文,表明大约有圣路易斯地区每150个孤星蜱携带病毒。通过在树林中寻找微小但具有潜在危险的蛛形纲动物,研究人员希望更多地了解携带波旁病毒的蜱虫的位置,以更好地了解病毒如何通过野生动物传播并传播给人类。

这种被称为滴答标记的技术看起来很奇怪,但它确实有效。在大学茂密的泰森研究中心(教职员工和学生的环境现场站)拍打和挥舞了大约15分钟后,Adalsteinsson停下来,用一把镊子小心地从布上拔下一个黑点。这是一只孤独的星蜱,非常小,在精致的金属尖端之间几乎看不见。他们将它带到Adalsteinsson的研究实验室进行进一步研究。

“蜱传疾病正变得越来越普遍。这有多种原因,”布恩说。

“随着气候变化,冬天变得更加温和,更多的蜱虫在冬天存活下来,”他继续说道。“城市地区正在走向绿色,这是一件好事,但所有这些新的绿色空间都吸引了白尾鹿和土狼,随之而来的是蜱虫。我的专长是病毒学,但自从我开始研究波旁病毒以来,我开始意识到,我们要了解和解决蜱传病毒问题的唯一方法是,如果我们也了解环境中发生的事情以及携带蜱虫的野生动物之间发生的事情。”

该病毒以其出现的地点命名:堪萨斯州波旁县。第一个病例是在2014年发现的,患者是一名死于该病的男子。从那以后,只有四例记录在案的病例,包括另一例死亡——统计数据使波旁病毒看起来罕见但致命。然而,布恩去年发表在《mSphere》杂志上的一项研究表明,圣路易斯地区拥有波旁病毒抗体的人比例高得惊人,这表明许多人可能已经被感染,却不知道。

为了解新发现的病毒如何影响圣路易斯地区的人们,Boon与圣路易斯动物园的野生动物兽医和流行病学家Adalsteinsson和DVM博士SharonL.Deem合作。这三位研究人员代表了对OneHealth的承诺,即人类健康与动物和环境的健康交织在一起的框架。

波旁病毒在圣路易斯地区存在的第一个证据出现在2017年,当时一名妇女因发烧、皮疹和身体疼痛被送往巴恩斯犹太医院,结果证明是由波旁病毒引起的。波旁病毒感染没有特定的治疗方法——寻找有效的治疗方法是布恩仍在努力的事情——她最终死于这种疾病。

Boon和他的团队从圣路易斯患者身上培养了病毒,并用它开发了小鼠感染模型,这使他们能够研究病毒在体内的行为方式。小鼠模型也有助于导致潜在的药物治疗,尽管所讨论的药物尚未进入临床试验阶段。研究人员还开发了一种方法来检测血液中波旁病毒的抗体。

“我们现在已经测试了圣路易斯地区1,500人的血液样本,”布恩说,他指的是mSphere研究。“在这1,500个随机个体中,有五个人具有抗波旁病毒的抗体。这是一个非常低的数字,但仍然是一个非常重要的数字,因为这意味着波旁病毒感染比我们之前想象的要普遍得多。”布恩说,很容易找到另外五名感染者这一事实表明,许多人可能已经被感染而没有患重病。

当人们被从受感染动物身上获得病毒的孤星蜱叮咬时,人们就会感染波旁病毒。Deem在该项目中的工作重点是了解当地野生动物可能如何受到该病毒的影响,以及它们如何在该病毒的流行病学中发挥作用。

“我们的工作正在揭示信息,这些信息对于了解可能威胁野生动物保护和人类健康的新兴病原体的流行病学至关重要,”Deem说。“我们可以通过了解病原体如何在该地区的野生动物物种中传播,以及动物如何成为蜱虫和病毒病原体的宿主来实现这一目标。”

Deem领导了一项基于泰森研究中心的合作计划,该计划包括动物园、华盛顿大学和濒危狼中心,这是一家位于泰森研究中心拥有的土地上的狼保护非营利组织。该倡议致力于研究当地食肉动物(如狐狸、土狼和山猫)的活动及其携带的疾病。

在寒冷的月份,迪姆的团队会捕捉动物并对其进行检查,包括采集血样以检测各种感染。然后他们会在动物身上做标记,有时还会在它们身上放置一个跟踪装置,然后让它们安然无恙地离开。在大多数被困动物身上都发现了波旁病毒抗体。该团队还直接从被困动物身上收集蜱虫,并研究了这些蜱虫体内是否存在波旁病毒。

与此同时,Adalsteinsson从环境中收集蜱虫以及附近栖息地特征和野生动物群落的详细数据,并协调从猎人捕获的鹿身上采集血液和蜱虫。她将收集到的蜱虫送到布恩的实验室进行波旁病毒检测。在Boon的帮助下,Adalsteinsson已经能够识别Tyson的热点,或者波旁阳性蜱虫比例高的地理区域。通过确定最有利于蜱种或波旁病毒增殖的环境,她希望更多地了解驱动传播的因素。

“我有兴趣将生态学和自然保护的概念与人类健康联系起来,”Adalsteinsson说。“蜱虫生物学和蜱传疾病的许多方面都清楚地表明人类与环境互动和管理环境的方式如何影响他们自身的健康。”

还有很多工作要做。作为开发药物和疫苗的第一步,布恩正致力于更多地了解这种病毒的基本生物学知识,例如它如何进入细胞。未来,跨学科的OneHealth团队旨在更多地了解病毒如何通过野生动物传播,以及动物和人在何处以及如何被感染。

一个目标是确定所谓的宿主物种,即携带病毒并使其流通的动物物种。这些信息对于设计有效的干预策略至关重要。另一个目标是找出蜱虫将病毒传播给一个人需要多长时间,这将告诉人们需要多长时间检查一次自己是否有蜱虫。

“还有很多我们不知道的,”Adalsteinsson说。“我们知道传播病毒的蜱种,但我们不知道哪些野生动物宿主可能参与了它们的维护。我们不知道它们可能发生的范围的全部范围。我们有很多基本的问题,并通过汇集我们互补的专业知识,我们正在寻找答案方面取得进展。”