蜱虫叮咬会传播莱姆病。但即使知道这些蜱虫生活在哪里也不一定意味着您可以预测人类的疾病。这只是包括人类行为和寄生虫携带者习惯在内的更广泛图景的一部分。

绘制整个北美西部的莱姆病地图

加州大学圣巴巴拉分校的研究人员发现，以蜱虫为食的小型哺乳动物的生态学可以解释人类莱姆病的发病率，至少在加利福尼亚州是这样。因此，科学家和卫生官员可能能够通过研究这些动物及其蜱寄生虫对不断变化的气候和土地利用的反应来预测未来的疾病风险。研究结果发表在《环境研究快报》杂志上。

“这项研究是独一无二的，因为它试图量化气候与哺乳动物、蜱虫与人类之间的联系，这需要不同类型的数据、研究技术和学术背景，”合著者、生态学系博士生山姆·桑巴多说。、进化和海洋生物学。

莱姆病主要是由伯氏疏螺旋体通过蜱叮咬引起的。然而，西部黑腿蜱并非天生就带有这种细菌。它只能通过以受感染的宿主为食来感染病原体，而宿主是微生物的宿主。

蜱虫宿主的生态应该会影响这种疾病在人类中的分布，但这种联系并不总是直接的。“将生态学与流行病学或人们生病的地方联系起来具有挑战性，因为人类会根据风险改变他们的行为，”第一作者、布伦环境科学与管理学院助理教授安迪麦克唐纳说。人们去哪里，他们如何与景观互动，以及他们是否采取预防措施防止蜱虫叮咬，都会影响人们感染莱姆病的地点。

研究人员想到了两个问题。首先，哪些环境因素会影响蜱种群的感染率?第二，这些知识可以用来预测人类感染吗?

对于这个项目，该团队使用了在加利福尼亚州收集受感染蜱虫的地理参考位置。然后，他们利用机器学习将蜱虫感染率与不同的环境特征相关联，并包括不同小型哺乳动物的栖息地适宜性，这些小型哺乳动物可以作为B.burgdorferi的宿主。

MacDonald解释说，小型哺乳动物最有可能感染并传播给未感染的蜱虫。大型哺乳动物不会积累大量病原体，爬行动物的免疫系统甚至可以杀死细菌。与此同时，人们对鸟类的作用知之甚少，但科学家们认为，它们并不是北美蜱虫种群中莱姆病数量的重要来源。

当尘埃落定后，该算法显示出受感染的蜱虫与其常驻宿主之一之间存在明确的联系。“到目前为止，蜱虫中B.burgdorferi最重要的预测因素是黑足林鼠的生态学，”MacDonald说。“这个物种很容易被蜱虫感染，也很容易将感染传播给新的蜱虫。”西部灰松鼠也充当这种细菌的宿主，但程度不及林鼠。

被感染的蜱虫种群分布是一个很好的指标，表明人们可能在加利福尼亚州感染莱姆病。图片来源：麦克唐纳等人。

值得注意的是，没有真正的证据表明这种细菌会伤害小型哺乳动物。“与这些寄生虫共同进化的动物，以及它们传播的病原体，似乎都能很好地抵御这些感染，”麦克唐纳说。换句话说，伯氏疏螺旋体感染只是林鼠生活的一部分。

作者还调查了生物多样性的影响。假设地，多样性低的地区有很容易获得和传播细菌的物种。他们很可能是那些活得快、死得早的人，没有为他们的免疫系统投入大量能量。令人惊讶的是，多样性似乎对感染蜱虫的发生率没有影响。

这项研究考虑了一个大的异质区域——整个加利福尼亚州——因此对疾病传播很重要的个别物种在结果中脱颖而出。“尤其是林鼠——在某种程度上还有灰松鼠——与蜱虫的栖息地重叠，”麦克唐纳说。“这是蜱虫和那些特殊的小型哺乳动物分布的重叠，我认为这是我们看到它们从模型中突然出现的主要原因。”

换句话说，哺乳动物预测蜱虫感染并非巧合。这一切都归结为巧合。也就是说，灰松鼠和暗足林鼠的分布范围与蜱虫的栖息地重叠，莱姆病的传播周期可能就是通过这种密切联系形成的。

将这种生态信息转化为流行病学见解可能很棘手。“我们想了解这种生态学是否真的能预测人类疾病，”麦克唐纳说。“而且通常情况并非如此，因为人类会对疾病风险做出行为反应。”例如，人们可能会避开高风险地区，从而将人类感染与潜在的疾病生态脱钩。

也就是说，受感染蜱虫的分布是加利福尼亚州人们感染地点的有力预测指标。这与美国东部的研究形成鲜明对比，那里的生态学与流行病学没有紧密联系。

麦克唐纳怀疑这可能是因为莱姆病在金州相对罕见，因此公众和医生对这种疾病、危险因素和症状的认识要少得多。结果提出了一种在加利福尼亚州对抗莱姆病的直接方法：教育。CDC拥有预防、识别和治疗莱姆病的资源。

莱姆病生态学与流行病学之间的密切相关性也意味着美国西部的研究人员可以专注于生态学，以了解人类疾病在未来可能发生的变化。“气候和土地利用变化等压力因素正在改变整个生态系统，但以不同的速度影响个别物种，”桑巴多说。“了解是什么造成了这些差异，这对所有研究人员来说都是一项重要挑战，尤其是那些在像莱姆病这样的多物种系统中工作的研究人员。”

作者计划进行一项后续研究，以量化人类行为如何影响西海岸的莱姆病。他们还计划将该技术应用于其他疾病。他们正在与来自秘鲁利马的团队合作，调查加利福尼亚中央山谷的西尼罗河病毒生态以及亚马逊地区的疟疾和利什曼病。

“我认为这种方法——试图将生态学与流行病学联系起来——对于许多疾病系统来说可能真的很有价值，”麦克唐纳说。