這種潛伏在我們身邊的“吸血鬼”一生只喫三頓飯,但一頓就可能要人命
我們的環境變好,野生動物變多,蜱蟲的密度增加,人和蜱蟲的接觸機會也多了。
鄭愛華 · 中國科學院動物研究所研究員
格致校園 | 2023年7月28日 北京
各位觀衆,大家好!我叫鄭愛華,來自於中國科學院動物研究所。我今天的題目是《是誰給蜱蟲插上翅膀》,可能很多人對蜱蟲並不是很熟悉,但實際上它在我們身邊已經非常常見了,然而大部分人認不出它來。
我大概15年前在美國工作學習過一段時間,當時我非常羨慕當地的生態環境,野生動物很多,人和動物之間距離也非常近。像我們經常去小公園喂小鳥,在手裏面放幾顆瓜子,小鳥就會到你手裏來喫瓜子。大家可以看到照片裏的這種小鳥,很漂亮,叫黑頭山雀。
有些小鹿也經常會造訪居民家的院子。
但是我們也發現,當地很多公園都有這個標誌——小心蜱蟲。因爲在美國蜱蟲非常多,而且很多會攜帶一些傳染病,像萊姆病,導致那邊萊姆病的病例非常多。
實際上,我們國家過去這幾十年的環境也越來越好,小朋友們可能也有感覺,以前在公園裏也就喂個鴨子什麼的,但現在公園裏像野生的鴛鴦、大雁甚至天鵝都很常見了。
而且在咱們的社區裏面,黃鼠狼、刺蝟都非常常見,最近據說在上海的社區裏面出現了很多貉,就是“一丘之貉”的貉。所以現在我們身邊的野生動物實際上已經很多。
但是大家沒有感覺到的是,咱們周圍的蜱蟲,特別是在城市周圍,蜱蟲的密度也越來越高了。
蜱蟲是什麼?
蜱蟲有8條腿,它不是昆蟲,屬於蛛形綱,在全球廣泛分佈,是絕對吸血的節肢動物,也就是說它只能從動物的血液裏面獲得必須的營養。它吸血的時間比較長,要一到兩個星期,而且體重能增加上百倍。
左邊這個圖實際上是它吸血前的狀態,非常扁平,像個二維生物。右邊是吸完之後,像是一個黃豆一樣。所以它有兩個俗稱,一個叫“草爬子”,另一個叫“狗豆子”。
它的生活史實際上非常複雜。它從卵孵化成幼蟲,幼蟲一般在小動物上吸血,像老鼠、小鳥什麼的。吸完血之後再蛻皮變成若蟲,若蟲可以在小動物上吸血、也可以在大動物上吸血。再蛻皮之後變成成蟲,通常都在大動物上吸血了,包括我們人,然後它會去產卵。
它一生就吸3次血、喫3頓飯,平常多數時候待在土裏面,所以很難見到,也很難去消殺。通常看到的時候,要麼爬到你身上去了,要麼爬到你的寵物身上去了。
蜱蟲的吸血宿主:陸生哺乳動物、鳥、爬行類甚至兩棲類
蜱蟲吸血的宿主非常廣泛,除了哺乳動物、鳥類、爬行類,甚至連水中的一些兩棲類都可能會被它吸血。
我們可以看到地圖上這些紅點,這是蜱蟲在我國的分佈。實際上據統計在1000多個縣裏面有120多種蜱蟲,分別屬於9個屬。也就是說,不管是大漠、高原還是非常偏遠的小島,都有它們的身影。
那麼與此同時,蜱蟲傳播的一些傳染病也越來越多了。除了氣候變化、畜牧業發展之外,實際上很重要的原因是什麼?是我們的環境變好,野生動物變多,蜱蟲的密度也增加了,人和蜱蟲的接觸機會也多了。
像小朋友們喜歡去草地玩耍,喜歡去郊遊,有些人家乾脆在郊外買個房子,這都增加了人和蜱蟲接觸的機會。
左:沙漠公路
右:塔里木塔中鎮位置
爲什麼環境好了蜱蟲會多呢?我講一個極端的例子。這是哪裏?這是浩瀚的塔里木盆地裏的塔克拉瑪干大沙漠,它中間有一條穿越流沙的沙漠公路,中間有一個重要的供給站叫塔中鎮。
塔中的植物園
沙漠公路如果沒有植物保護的話,很快就會被沙子埋沒。所以中國科學院新疆生態與地理研究所有一位叫常青的老師,她在塔中鎮建了一個植物園,給沙漠公路提供樹種。經過她幾十年的努力,已經形成了一個300畝規模的很大的植物園。
植物園有了之後,動物也多了,像沙蜥、鳥、塔里木兔甚至猛禽也有了。常青老師跟我說,以前這裏是沒有蜱蟲的,但是隨着植物園越來越好,蜱蟲就越來越多,每次他們下地去植物園,身上都會沾上十個八個蜱蟲。
圖蘭扇頭蜱
我們可以看到照片裏兩個小點,這就是蜱蟲。後來常青老師給了我們100多個蜱蟲,我們鑑定了一下,這叫圖蘭扇頭蜱,名字好像還蠻好聽的。
一種迅速蔓延的蜱傳病毒
實際上蜱蟲很大的一個危害在於傳染病。蜱蟲是人類發現的第一種傳播人類疾病的媒介節肢動物,它的重要性僅次於蚊子。它傳播的疾病很多,包括髮熱伴血小板減少綜合徵——這個病名字很長,我們簡稱它發熱伴。還有新疆出血熱、萊姆病、斑點熱和蜱傳腦炎等。
左:賈斯汀·比伯
右:喬治·W·布什
在美國萊姆病是很普遍的,很多名人像唱歌的賈斯汀·比伯,像美國前總統小布什都被蜱蟲叮咬得過萊姆病。美國現在有50萬人因爲慢性萊姆病得上痛苦的關節炎,要長期喫抗生素。
蜱傳病毒的傳播
因爲我是做病毒的,我就說這個蜱傳病毒,它的傳播實際上是很複雜的。實際上在自然界裏面,這種病毒是在蜱蟲和野生動物之間循環的。蜱蟲叮咬感染病毒的野生動物,從它的血液裏面獲得病毒,然後把自己感染了,通過下次吸血把病毒傳給下一個動物,這樣形成一個循環。
所以大家可以理解,人實際上是偶然宿主,偶然被蜱蟲叮咬然後感染,實際上這些病毒很難在人和人之間通過蜱蟲來傳播。
這就導致了這些病毒的兩個特徵。第一個,它是散發的,不會有一大片病例;第二是傳播速度非常慢,因爲不管是蜱蟲還是它整個的傳播圈基本是不能飛的。
這類病毒的傳染流行病學更多是一個生態學問題。我們要研究是哪個蟲子傳播的,宿主是哪個動物,環境對它們會有什麼影響,這些具體的問題。
我們實驗室具體做的是簡稱發熱伴的這個病毒,英文簡稱SFTS。實際上這個病毒是2009年最先在我國大別山區發現的,在河南、安徽和湖北的交界處,尤其是河南的信陽。
經過10年時間基本上擴散到了全國絕大多數省份,現在主要流行區域是中國、日本、韓國這幾個東亞國家,另外過去幾年在緬甸、越南、巴基斯坦也有發現。
長角血蜱分佈
它的主要傳播媒介是長角血蜱,在我國分佈非常廣泛,在中部、東部非常多,在日本、韓國也廣有分佈。2018年在美國新澤西州首次被發現,幾年之內就傳遍了整個東部還有中部的很多州,另外在澳大利亞和新西蘭實際上分佈也很廣。
發熱伴的症狀包括髮熱、血小板減少甚至多器官衰竭,死亡率可以達到6%-30%,非常嚴重,這也是我們爲什麼要研究它。它每年病例有數千起,但實際上因爲不是法定報告傳染病,所以統計數字並不一定完整,實際病例可能遠高於這個。
以前主要是農村裏放羊的還有種茶的農民會感染,但是過去幾年,實際上這個病毒有向東部發達地區擴散的趨勢。像現在最嚴重的是山東煙臺,尤其是蓬萊,另外像遼寧的大連,江蘇的南京,浙江的台州、溫州這些發達地區病例也越來越多了。
這個蜱有一個很重要的特點,它除了有性生殖之外,還有一個孤雌生殖的種羣。有性生殖我們可以理解是有爸爸、有媽媽,而孤雌種羣只有媽媽,它自己會產卵,然後產生一個新種羣。
孤雌種羣最先是在日本北部發現的,咱們國家實際上只在少數地區像甘肅、四川、上海有過報道,另外在美國、新西蘭這些地方發現的全都是孤雌的。
我實驗室開始研究這個病毒的時候,第一個關心的問題是什麼?就是爲什麼這個病毒擴散得這麼快,因爲基本上其他蜱傳病原或者病毒擴散是比較慢的。
首先我們比較了一下兩個病原,一個是發熱伴,另一個病原是也是長角血蜱傳播的,是一種寄生蟲叫東方泰勒蟲。發現長角血蜱傳播病原的速度遠快於其他一些蜱蟲。
孤雌長角血蜱廣泛分佈
爲了解決這個問題,我們首先到全國各地採樣,採集這個蜱蟲,然後把它拿回來之後,分析它的繁殖方式。我們發現在18個縣是隻有孤雌的,43個縣是隻有有性繁殖的,而12個縣是兼有的。簡單統計一下,就是有41%的縣有孤雌的長角血蜱,也就是說它的分佈遠超過以前的報道,是非常普遍的。
我們採集了中國的,還有日本、韓國的,然後是澳大利亞、新西蘭和美國的蜱蟲,把它們的序列做一下進化分析。
我們發現這個孤雌的蟲子和兩性的蟲子實際上是截然分開的,它們並沒有遺傳交流。雖然它們的外形非常相似,很難區分開,但是我們通過序列發現實際上很容易區別,因爲它們的線粒體序列上差一個鹼基。孤雌的蟲子少了一個T,就是我們看到的那個標紅的部分。
另外我們也發現,實際上兩性繁殖的蟲子跟孤雌的蟲子它們的遺傳多樣性非常相近,這也超過我們的預計。另外我們還計算了一下這兩個種羣的擴散速度,發現孤雌種羣的擴散速度是兩性種羣的2.3倍,比它快得多。
實際上這也可以理解,比如說我拿一個孤雌的蟲子扔到一片樹林裏面,它到時候會產卵,形成一個種羣。那兩性繁殖的,可能丟幾對進去,它們要發現對方,最後配對成功再繁殖,是不是概率就低得多了?
孤雌種羣分佈與SFTS分佈高度相關
另外我們也做了一些分析,發現孤雌的這些蟲子跟發熱伴的病例是高度相關的,而跟兩性生殖的這些蟲子基本上沒有相關性。換句話說,孤雌的蟲子就像是發熱伴這個疾病的一個徵兆,一旦一個地方發現了孤雌的蟲子,要麼它本來就是疫區,要麼很快就會有新的病例出現。
長角血蜱爲什麼擴散得這麼快?
不管怎麼講,哪怕它是孤雌的,但是它畢竟不會飛嘛,爲什麼能擴散那麼快呢?實際上根據以前的研究,很多蜱蟲都可以叮咬候鳥,然後跟着候鳥的長距離遷徙實現擴散。
爲了證明是不是孤雌的長角血蜱也會通過候鳥來擴散,我們去了疫情比較嚴重的一個地區,就是山東煙臺的蓬萊市。那裏有一個羣島叫長島羣島,這個地方非常重要,因爲它是候鳥跨過渤海灣遷徙的咽喉要道,鳥往北飛都要經過那個地方。
到了北隍城島,我們就採集這個鳥類,檢查它身體表面的蜱蟲。我們發現這幾種鳥,斑鶇、灰背鶇、大山雀還有慄耳鵐,它們身上都有很多蜱蟲,而且很多是孤雌的長角血蜱。這些鳥主要是在灌木和草叢裏面覓食,所以很容易沾染蜱蟲。這就證明了長角血蜱可能可以通過候鳥遷徙來進行擴散。
我們可以看到這個地圖,主要的疫區實際上都在東亞-澳大利西亞的鳥類遷徙通道上,所以說它們可以通過鳥的遷徙來擴散。
我們在蓬萊採集了很多蜱蟲,把它的序列跟全國各地採集的長角血蜱序列進行了比較。可以看到右圖紅色的這些都是蓬萊的,你看圖上是不是非常分散?換句話說,蓬萊這些蟲子的親戚遍及全國各地。再換句話說,蓬萊的這些蟲子很可能是通過候鳥遷徙從全國各地攜帶過來的。
鳥類和孤雌種羣在SFTSV的擴散中起關鍵作用
通過這些工作我們就發現,實際上鳥類攜帶孤雌的長角血蜱,在發熱伴這個病毒的擴散中起着關鍵作用,可以讓我們很容易理解爲什麼在一些偏遠的島嶼會有病例,會有孤雌的蟲子。像舟山的枸杞島還有渤海灣裏的砣磯島都有病例,而且發現的蟲子都是孤雌的。
另外還有北京奧森公園裏的仰山,山上也有孤雌的蟲子,而且只有孤雌的。仰山實際上是2008年奧運會時現堆起來的,它也相當於在混凝土森林裏的一個小小的生態孤島。
尋找蜱傳病毒的宿主
下一個問題關於宿主,現在每出現一個新病毒,大家都會很好奇哪裏來的,它的宿主是啥?
那麼對於蜱傳病毒來講,成爲一個宿主要滿足這麼5個條件:在疫區密度要很高;有很高的蜱蟲滋生率,有蟲子會去叮它們;還有因爲蜱蟲是通過叮咬吸血獲得病毒,所以宿主的血裏要有病毒,我們稱爲病毒血症;另外感染之後不發病或者是很輕;最關鍵的是什麼?這個病毒得能在蟲子和這個宿主之間轉起來,得循環起來。
浙江舟山市岱山縣野生哺乳動物與蜱蟲實地調查
我們的故事開始於浙江省舟山市一個叫岱山縣的羣島,這個地方是浙江發熱伴最嚴重的地方。我們去調查的時候跟當地疾控的同志們交流,發現有一個島叫秀山島,它的植被、人口密度跟周邊的島基本上一樣,但是它就沒有病例,所以以前的專家都沒有去過這個島。
浙江舟山市岱山縣野生哺乳動物與蜱蟲實地調查
後來我們就在最嚴重的岱山島和沒有病例的秀山島做野生動物調查。我們發現主要的動物是齧齒類,還有鼩鼱類那些,但是岱山島我們額外還逮了9只刺蝟,秀山島是沒有的。而且這9只刺蝟裏面有1/3的血清有發熱伴病毒抗體,呈陽性。而其他齧齒類、鼩鼱類都是沒有的。那麼我們就懷疑,可能刺蝟就是病毒的宿主。
爲了進一步證實,我們計算了它的密度。刺蝟在舟山岱山島密度很高,可以到80只/平方千米以上,另外它體表的蜱蟲很多,平均每個有145個蜱蟲。而其他動物像什麼老鼠、鼩鼱,有的有一個,有的壓根兒就沒有。後來我們在全國其他疫區也做了調查,基本刺蝟的密度都是大於100只/平方千米。這就滿足了宿主的前兩個條件。
左:西歐刺蝟
右:非洲迷你刺蝟
這裏我先插一下關於刺蝟的一個簡單介紹。刺蝟屬於蝟形目、蝟科,是夜行性的。而且它們非常可愛,像西歐刺蝟,還有非洲的迷你刺蝟很多被大家當做寵物來養,尤其養非洲迷你刺蝟的比較多。
東北刺蝟
咱們國家的東北刺蝟跟西歐刺蝟比較相近。東北刺蝟主要是分佈在東亞地區,包括韓國還有俄羅斯的西伯利亞,是不是非常可愛?
東北刺蝟分佈和SFTS疫區
我們來看,東北刺蝟的分佈跟右面病例的分佈,就是那個深色的區域,是不是基本上吻合?
東北刺蝟對SFTSV感染的易感性
那我們就做下一個實驗,看刺蝟能不能產生病毒血症,血裏面有沒有病毒。我們通過腹腔注射或者皮下注射給刺蝟接上毒,發現它的體重並沒有什麼下降,但是它的血裏產生了很多這個病毒。
SFTSV在刺蝟和蜱蟲間的傳播
那麼進一步,我們看它能不能循環。我們首先把病毒接到刺蝟上面去,再拿沒有感染病毒的蜱蟲去叮咬。叮咬完之後發現,最後所有蜱蟲都接上病毒了。然後我們拿這個蜱蟲去叮其他刺蝟,發現所有刺蝟都感染了,這是不是就說明它能夠循環起來了?這也就證明:刺蝟是可以作爲宿主的。
但它是不是最主要的呢?得用排除法。我們知道咱們國家中東部大型野生動物非常少,常見的是齧齒類的老鼠、鼴鼱另外還有些兔子、野豬。但是研究發現它們實際上對病毒都不是很易感,那麼剩下的動物實際上也就是刺蝟了。而且刺蝟因爲有刺,而且行動緩慢,很難把蜱蟲清理掉,所以很容易滋生很多蜱蟲。通過這些工作我們發現,刺蝟是這個蜱傳病毒的主要宿主。
我們生活的城市會不會成爲疫區
我們這些研究實際上又帶來下一個問題,城市環境會不會成爲疫區?實際上城裏面野生動物挺多的,晚上也很熱鬧。
這是在我們家小區裏面用紅外相機拍的,就在中關村,可以看到左面是一個黃鼠狼,右面樹葉底下是一個刺蝟,中間的碗是幹啥的?實際上是喂貓的。晚上你會看到貓來了,黃鼠狼來了,一會兒刺蝟又來了,很熱鬧。
我們在北京也調查了這個病例和野生動物的關係。在順義有一片很漂亮的別墅,2021年我們在別墅中間的花園裏面,還有奧森公園的仰山上都發現了孤雌的長角血蜱。而且順義的蜱蟲是攜帶病毒的,奧森公園沒有。
2021年10月份,門頭溝有了第一個發熱伴病例,當時大家都並不知道。2023年我們去那兒採集了5只刺蝟,全部都是血清陽性的。2023年5月份平谷也有了兩個病例,得的是很嚴重的腦炎,但是還好都治癒了。
我們把這個蜱蟲還有病毒的序列進行了進化分析,發現在順義發現的病毒序列實際上跟河南信陽的病毒序列最接近,而順義和朝陽的蜱蟲序列最接近的也是河南信陽光山縣的。
我們知道,北京也是鳥類遷徙路線上的一個重要地方,實際上咱們這兒的鳥也很多,所以很可能是鳥攜帶着蜱蟲和病毒從河南信陽疫區帶到了北京。
城市也可能成爲SFTSV的疫區
實際上,城市裏的蜱蟲和刺蝟的密度比大家想象的要高的多。你看左邊這是清華大學的,中間這個是北大的。我在校園裏5-10分鐘就能把第一個刺蝟找出來。這邊是奧森公園的那個塔,大家都認得吧?
實際上,北京市四環以外所有的山山水水,但凡有點草、有點樹的地方全都有刺蝟,非常多,而且平均滋生上百個蜱蟲,也包括長角血蜱。
如何防範蜱蟲叮咬
那怎麼預防蜱蟲叮咬呢?我相信這是大家最關心的。首先,蜱蟲生活在草地、樹林裏面,水泥地上是沒有的。所以大家如果走在路上的話,實際上是不會被叮咬的。
假如要進草地、樹林,就穿淺色褲子,拿襪子把褲腿包起來,然後及時檢查身上有沒有蜱蟲,回到家裏先把衣服脫了丟到洗衣機裏——蜱蟲怕水,然後仔細檢查身上有沒有蜱蟲。
在野外時要噴趨避劑,實際上就是驅蚊水,含有避蚊胺的驅蚊水都有一定效果。另外政府應該把有蜱蟲的地方加上警示牌,讓大家都認識到並且做好防範。
我們實驗室因爲常年在野外採集這些蚊子、蜱蟲,所以我們防範主要都是靠趨避劑。我們用了很多趨避劑,效果總體來講還是不太滿意,後來實驗室就自己做了一個趨避劑,效果遠比單純用避蚊胺要好。
然後我們在野外也進行了測試,像前面的塔中植物園,我們給常青老師寄了一些趨避劑。她說她以前對蜱蟲很擔心,用了之後基本上就沒有蜱蟲了。
當然用蚊子來檢測更明顯、更直觀,也可以定量。我們去的哪裏呢?新疆建設兵團有一個185團,旁邊還有個北灣邊防連,這是中國蚊子密度最多的地方,號稱世界四大蚊都之一,蚊子密度可以達到1000個/立方米,拿網子一掃就至少有上千個。
可以看到我手周圍籠着一層蚊子,但手上沒事兒,因爲我手上噴了趨避劑。它的有效時間可以有5個小時,驅蟲效果可以達到97%。
蚊蜱趨避劑的野外測試結果
這是我們的結果,在新疆建設兵團185團、182團,它有一個叫南河的地方,旁邊就是北灣邊防連。我們在那兒實際測試,可以5個小時沒有問題,那在全國其他地方基本上毫無壓力
這張圖看上去很唯美,是不是?左邊是我,看上去仙氣飄飄,實際上是籠了一層蚊子,因爲我沒有噴趨避劑。我旁邊的是我的助手溫丹,她身上基本上沒有蚊子,因爲她噴了。
近距離看一下我這個手,這還是少的時候,多的時候根本就看不見手套。
還有一個重要問題,如果你被蜱蟲叮了怎麼辦?蜱蟲一般在哪裏叮?平常撓不到的地方,比如膝蓋的後面、腰部、腹股溝、腋窩,還有什麼發跡線、耳朵後面這些地方。如果你發現以前皮膚白白淨淨,忽然多了一個痣或者一個痦子,那就得小心一點了。
如何安全拔掉蜱蟲
怎麼拔呢?很簡單,用最尖的鑷子緊貼着皮膚往下按,夾着它的頭,貼得越緊越好,垂直往上一拔就出來了,關鍵別把頭給拔掉了。
拿下來看看,如果頭還在,沒事兒,消消毒就完了。如果頭留在體內,就趕緊去醫院處理一下。但根據我拔了成千上萬個蜱蟲的經驗,從來沒有把頭拔掉過,只要是貼着皮膚就肯定沒事兒。
講了很多,大家也不用太驚慌,雖然蜱蟲最終會像蚊子一樣,佔據絕大多數的草地、樹林,但是隻要你們瞭解蜱蟲,注意防護,實際上蜱蟲叮咬是可以避免的,畢竟蜱蟲不是真的會飛。
謝謝大家。
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