螺传寄生虫病仍是严重危害人类健康的寄生虫病之一

生命科学 Life science

中山大学中山医学院吴忠道教授团队近日在Cell Press细胞出版社旗下期刊Trends in Parasitology发表题为“Snail microbiota and snail-schistosome interactions: axenic and gnotobiotic technologies”的特邀综述文章，全面总结了血吸虫中间宿主螺类的共生微生物及其研究中的无菌和限菌技术研究方面的最新进展，并对该领域未来研究方向进行展望。

螺传寄生虫病仍是严重危害人类健康的寄生虫病之一。其中，血吸虫病是一种由钉螺、双脐螺或水泡螺等淡水螺传播的寄生虫病，据估算至今全球仍有超过2.3亿人口感染过血吸虫病，给全世界造成了重大疾病负担。目前，尽管血吸虫病在我国已经得到有效控制，但要实现“2030年消除目标”仍然迫切需要解决保虫宿主种类广泛及钉螺分布面积大等关键防治问题。同时，输入性血吸虫病的有效监控也是面临的另一个重要挑战。而从全球疫情来看，曼氏血吸虫和埃及血吸虫病流行仍然严重，也缺乏针对这些血吸虫病的有效疫苗。因此，除了吡喹酮化疗外，“灭螺”仍然是控制血吸虫病最有效的防治对策之一。目前，控制螺类的主要策略之一是使用化学杀螺剂，如氯硝柳胺等。然而，化学灭螺药物的生产和使用对环境和非靶标水生生物均产生严重污染和毒害作用，以“灭螺”为主的对策受到极大的限制，亟待研发环境友好型“灭螺”技术。他们的前期研究（Microbiome 2023）提示，螺类的适生与共生微生物之间存在密切关系。因此，揭示和操纵螺类共生微生物及与血吸虫之间的相互作用，并结合无菌和限菌技术研究，有助于开发出基于微生物的绿色高效环保的新型血吸虫病控制策略，为控制血吸虫病这类螺传疾病提供关键技术支撑。

血吸虫中间宿主螺类的微生物群

该综述首先系统总结了分布在血吸虫中间宿主不同螺类、不同部位和组织的微生物群落，如全螺微生物群、肠道微生物群、血淋巴微生物群和卵微生物群等等，探讨了重要微生物群落对宿主螺类的生物学特性的影响，特别是在适应性、生长发育和免疫系统调节方面。

▲图1 人体血吸虫的生活史及其中间宿主螺类的微生物群。

中间宿主螺类微生物群-血吸虫的相互作用

此外，该综述还对微生物群在中间宿主螺类-血吸虫的相互作用和其血吸虫病传播中的重要作用进行了讨论，例如一些微生物群可阻断的血吸虫胞蚴在螺体内的发育。此外，该综述还强调了需要采用先进的组学方法，如代谢组学、宏基因组学、宏转录组学及单细胞测序等，以进一步了解螺类的微生物群。

▲图2 中间宿主螺类的生命周期及其微生物的纵向变化。

无菌和限菌技术的发展及其潜在应用

该综述系统回顾了无菌和限菌技术在螺类研究中的历史发展，着重介绍了历史上具有重大意义的无菌螺技术构建以及创新，并从分离技术、灭菌方式、营养供给以及饲养方法等方面评价了近年来发展的无菌和限菌技术；重点讨论了无菌和限菌技术作为有价值的研究模型的发展和应用，提出在无菌螺（Axenic snails）和悉生螺（限菌螺，Gnotobiotic snails）模型研究的基础上，结合多组学技术和基因改造工程技术，探讨使用无菌和限菌螺技术来研究微生物定植在宿主螺的生理功能及在螺-血吸虫互作过程中作用及机制，为更深入地了解微生物群-宿主-寄生虫的相互作用提出了新的策略和思路。

▲图3 中间宿主螺类微生物库的建立及其与无菌螺培养体系建立和限菌技术的潜在应用研究。

总结与展望

最后，该综述对中间宿主螺类共生微生物群未来的研究方向进行系统总结和展望，对如何实现开发基于微生物的媒介和传染病防控技术和策略的长期目标进行了深入分析和讨论，提示在未来的研究中，建立血吸虫中间宿主螺类的微生物种质资源库，优化无菌螺培养体系，构建更为成熟和种类丰富的无菌螺模型和稳定定植的悉生螺模型，将有助于阐明微生物在宿主生理功能影响及对血吸虫易感性的作用及机制，或许有助开发基于微生物的血吸虫病防控策略的创新研究提供科学基础。

中山大学中山医学院吴忠道教授、林达涛副研究员为该论文的通讯作者，孙希副教授为第一作者。中山大学中山医学院丁涛教授对该论文进行了指导与帮助。这项工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家自然科学基金-香港合作项目、广东省重点领域研发计划、广州市自然科学基金和国家寄生虫资源库课题等基金项目的资助。

论文作者介绍

吴忠道

教授

吴忠道教授，博士生导师，目前担任国家原子能机构核技术（昆虫不育）研发中心主任、广东省媒介生物防控工程技术研究中心主任、中华预防医学会医学寄生虫分会副主任和教育学组组长、广东省寄生虫学会理事长等职务。曾任中山大学中山医学院副院长、党委书记。获得宝钢优秀教师和广东省教学名师称号，是原卫生部地方病防治跨世纪人才、广东省医学领军人才和国务院特殊津贴专家。一直从事重要寄生虫病防治，近年来关注外来生物防控技术研究。主要研究方向涉及：血吸虫和广州管圆线虫对宿主的免疫应答调节及其分子机制研究；外来媒介生物防控的关键技术研究。主持国家“973”课题(2009)、国家重点研发计划项目(2016)等多项课题；2020年获得国家国防科工局核技术应用重点项目1项（520万，项目负责人）。在包括Nature和PNAS等期刊上发表论文200多篇。

孙希

副教授

孙希副教授，硕士生导师。研究工作主要围绕病原体感染与宿主相互作用来展开，研究方向包括（1）病原体来源的外泌体在病原体免疫病理损伤中的作用及机制；（2）病原体来源免疫调节分子介导的宿主免疫细胞改变对自身免疫性疾病的治疗作用及其机制；（3）外来入侵媒介生物与生物安全的关系等。研究工作得到“863”青年科学家项目、国家自然科学基金、中国博士后基金、教育部博士点基金、广东省自然科学基金、广州市科技厅“珠江科技新星”等项目的资助，研究成果以第一作者或通讯作者在Microbiome、J Extracell Vesicles、Trends in Parasitology、Mol Ther、Bioeng Transl Med、Theranostics、Cancer letter、J Neuroinflammation、Front Immunology、PLoS Negl Trop Dis等期刊上发表40多篇高水平论文。

林达涛

博士

林达涛博士，中山大学中山医学院副研究员，长期从事入侵媒介及肠道微生态学的研究。研究兴趣聚焦在对肠道菌群与媒介生物的关联及与宿主的互作机制。在Microbiome、Trends in Parasitology、Infectious Diseases of Poverty、PLOS Neglected Tropical Diseases、Parasites & Vectors等期刊发表了20多篇论文，主持了国自然青年基金等多个项目。

▌论文标题：

Snail microbiota and snail–schistosome interactions: axenic and gnotobiotic technologies

▌论文网址：

https://www.cell.com/trends/parasitology/fulltext/S1471-4922(24)00002-3

▌DOI：

https://doi.org/10.1016/j.pt.2024.01.002

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