魏辅文院士与李杨研究员团队合作揭示蝠蝇的适应性演化机制与病原体传播潜力

蝠蝇是蝙蝠体表一类专性吸血的寄生虫，其在蝙蝠种群中分布十分广泛，目前已知的有五百余种分布在世界各地，有研究表明单只蝙蝠携带的蝠蝇甚至可以达到数十只，且已知蝠蝇携带有多种病毒。但缺乏对蝠蝇演化适应机制的解析，以及蝠蝇在蝙蝠病原跨种传播中的作用也尚不清楚。

为解决上述问题，魏辅文院士团队和李杨团队合作对一种蝠蝇物种Phthiridium sp.的基因组进行从头组装，构建了其染色体水平的基因组，并通过比较基因组学分析，揭示了与适应寄生生活相关的性状基因；利用小RNA测序，研究发现蝠蝇中存在已知和新分类的病毒；此外，实验结果表明蝠蝇不仅能吸食蝙蝠的血液，还能吸食其他哺乳动物的血液，暗示蝙蝠携带的病毒有可能通过蝠蝇传播到其他宿主。

该研究具有重要的科学意义，主要体现在以下几个方面：

1. 适应性演化机制的揭示：

研究通过蝠蝇的基因组组装和比较分析，揭示了蝠蝇在适应寄生生活过程中发生的分子水平的适应性演化，如与视觉、飞行和昼夜节律相关的基因。这些发现为理解寄生虫的适应性演化机制提供了重要的基因组学数据支持。

2. 蝠蝇携带病毒的多样性：

通过小RNA测序，研究发现蝠蝇中存在多种已知和新分类的病毒，包括正链RNA病毒、负链RNA病毒、双链RNA病毒和DNA病毒等。这一发现表明蝠蝇不仅是多种病毒的携带者，而且其携带的病毒具有高度多样性。这为理解蝠蝇在蝙蝠病毒生态系统中的角色提供了重要的科学依据。

3. RNA干扰通路在病毒多样性中的作用：

该研究探讨了蝠蝇的RNA干扰通路在病毒多样性和演化中的作用。发现蝠蝇的RNA干扰通路能够影响病毒的复制和演化，表明这种机制在控制病毒感染和演化过程中具有重要意义。

4. 建立了非模式动物的研究体系：

   蝠蝇作为专性吸血的体表寄生虫，其生活史非常独特，腺养胎生的繁殖方式和极其脆弱的生理特征都大大限制了对其开展相关的研究工作。该研究采取了显微注射、乳鼠感染以及小RNA测序分析的研究方式，建立了一套针对非模式媒介物种的研究平台。

5. 跨种传播潜力与公共卫生防控：

蝙蝠被认为是多种病原体的储存宿主，其中包括冠状病毒、尼帕病毒和丝状病毒等。然而，关于这些病原体如何从蝙蝠传播到其他物种的机制仍不完全清楚。该研究表明，蝠蝇不仅能吸食蝙蝠的血液，还能吸食其他哺乳动物的血液，意味着蝠蝇可能在蝙蝠病毒的跨种传播中起到桥梁作用，这一发现对公共卫生防控具有重要意义。研究结果提示，在防控蝙蝠相关病毒传播时，不仅需要关注蝙蝠本身，还需要考虑其寄生虫（如蝠蝇）的作用。

综上，该研究通过比较基因组学和病毒多样性分析，揭示了蝠蝇在蝙蝠病毒携带和传播中的重要角色，并为蝙蝠病原学研究提供了新的视角和方法。这些发现不仅丰富了我们对蝙蝠及其寄生虫与病原体相互作用的理解，也为未来的病原体传播防控提供了重要的科学依据。相关结果以Adaptive evolution of traits for parasitism and pathogen transmission potential in bat flies为题于2024年7月16日发表在期刊National Science Review。天博·（中国）官方网站黄广平博士，中国科学院动物研究所研究生刘兴，黄鑫和高闯为论文的共同第一作者，魏辅文院士、李杨研究员、黄广平博士为共同通讯作者。该研究得到了东北师范大学冯江教授、刘颖教授，广州大学吴毅教授、余文华教授的大力支持，也得到了国家自然科学基金、科技部基础资源调查专项等项目的资助。

论文链接：

https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae245/7715043?login=false

来源：保护生物学江西省重点实验室