URI昆虫学家获得NIH资助用于研究驱动蜱虫莱姆病细菌进化的生态因素

罗德岛大学昆虫学家JannelleCouret正在改变我们了解导致莱姆病的细菌的方式。她和一个跨学科的研究团队没有从人类的角度来看待它，而是从蜱虫的角度来看。

虽然这种细菌——伯氏疏螺旋体(Borreliaburgdorferi)是导致人类莱姆病的病原体，但它在黑脚蜱中的存在却大不相同，黑脚蜱会从以白足老鼠为食的细菌中获取细菌。对于蜱虫，这种细菌不会引起疾病。它甚至可能是有益的。

在接下来的四年里，得益于美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)提供的260万美元资助，Couret的团队将研究推动黑腿蜱中伯氏疏螺旋体进化的生态因素。该赠款是著名的传染病生态学和进化(EEID)计划的一部分，该计划由美国国立卫生研究院、国家科学基金会和美国农业部运营。

我对驱动蜱虫数量的因素非常感兴趣。他们的人口每年都在变化。我们的初步数据表明，蜱虫在生命早期某些阶段的存活率会根据它们是否携带这些细菌而得到改善。”

在为期四年的研究中，Couret与耶鲁大学医学院副教授SukanyaNarasimhan、密歇根州立大学副教授JeanTsao和佛罗里达大学副教授CynthiaLord以及每个学院的博士后、研究生和本科生合作。机构。

“我最喜欢这项工作的一个方面是研究团队。我们都是女性，我们三个都是有色人种女性，”Couret说，她是原住民、非裔古巴人和美国人的混血儿。“我认为——不幸的是——这在科学上有点罕见。”

黑脚蜱，也称为鹿蜱，携带七种已知病原体，是美国约95%的蜱传疾病的罪魁祸首，其中包括每年报告的约30,000例莱姆病。鹿蜱可以在其生命的任何阶段(幼虫、若虫或成虫)从白足小鼠(莱姆病细菌的主要携带者)吸血时获得导致莱姆病的细菌。(虽然大量的鹿蜱通常与鹿有关，但这些宿主不会将伯氏疏螺旋体传播给蜱，而且鹿不被认为是维持野生动物种群细菌的重要宿主。)

但这种细菌不会导致老鼠或蜱虫患上莱姆病。在初步研究中，Couret观察到获得细菌的蜱虫发生了变化——包括行为、新陈代谢、呼吸和存活。所以这些蜱虫似乎有优势，她说。

“这是一种思维方式的转变，”Couret说，她在获得博士学位后于2015年加入了URI。在埃默里大学传染病生态学专业。“我们主要认为伯氏疏螺旋体是一种病​​原体，因为它会导致人类莱姆病。我们正在研究自然界中这种细菌在蜱虫和白足小鼠之间的传播周期。它可能不是作为一种病原体，而是作为一种病原体。一个有益的蜱虫共生体，一个伙伴。更大的问题是，如果我们用这个镜头观察伯氏疏螺旋体，我们能否更好地了解它的传播动力学?”

在了解莱姆病的传播周期时，研究人员将探索许多影响因素对蜱中细菌的关系，包括温度和湿度等环境因素;生态方面，例如蜱虫的微生物组;以及细菌与蜱虫中其他生物的相互作用。

“我们正在研究细菌在不同层面对蜱虫的影响，从基因表达到行为，”她说。“我们将结合这些信息来研究蜱虫的进化适应性，并模拟细菌对蜱虫的影响年蜱种群。我们也在考虑微生物组。我们想要真正全面地了解影响蜱虫、伯氏疏螺旋体及其伙伴关系的生态相互作用的整体。”

在这项研究中，分子生物学家Narasimhan将观察基因表达，以了解获得细菌的蜱虫发生了什么变化，以及细菌发生了什么变化。媒介传播疾病建模师Lord将把实验结果纳入一个模型，该模型可以预测蜱虫种群和伯氏疏螺旋体的传播率。

Tsao是一名蜱虫生态学家，他将研究中西部的鹿蜱，这是莱姆病的另一个热点地区。与Couret在罗德岛的工作并行，Tsao将研究半自然环境中的蜱虫行为和发育。Tsao和Couret还将研究可能受伯氏疏螺旋体存在、环境条件影响、存活率和基因表达影响的性状。

完成后，该研究将极大地扩展我们对推动野生动物莱姆病维持的因素的理解。Couret说，这些发现最终可能会导致控制鹿蜱种群或告知疾病预防措施的方法。

此外，通过描述与蜱-疏螺旋体相互作用相关的微生物组的作用，该研究可能会产生新的生物控制方法，例如在蜱内发现竞争性细菌，当存在时，这些细菌会对伯氏疏螺旋体的传播产生负面影响。

该补助金的一个独特方面是重点关注为受训者提供全面的指导，集中那些在科学领域被边缘化的人的经验，并通过所有四个相关机构的专业发展来支持团队。称为微生物组综合蜱虫生态网络——或MITEY网络，如螨虫——指导将派遣学员到每个合作大学，以提高科学技能，促进可持续和富有成效的写作实践和科学交流，支持成长心态，并减少冒名顶替综合症。

“我们希望确保它为我们的学员提供包容性的研究文化和环境，”Couret说。