2022年盛夏时节,电话开始接踵而至。大量死鹿突然散落在农村房产和公园保护区,引起公众恐慌,也给土地所有者带来了不便。据厄巴纳公园区的官员称,这是一种流行性出血病(EHD),这是一种由蠓传播的病毒性疾病,每隔几年就会在该州的白尾鹿群中出现一次。当易感鹿被感染时,它们会在几天内死亡。
现在,伊利诺伊大学的科学家们在鹿身上发现了与动物对EHD的易感性相关的基因变异。
“这是第一次在白尾鹿中对该基因进行完全测序。这很重要,因为没有序列,就没有进行任何类型研究的起点,”该研究的合著者、该系教授阿尔弗雷德·罗卡(AlfredRoca)说。动物科学系,伊利诺伊大学农业、消费者和环境科学学院(ACES)的一部分。
该团队对Toll样受体3(TLR3)的基因进行了测序,TLR3是一种跨越免疫细胞细胞内细胞器膜的蛋白质,有助于识别双链RNA(dsRNA)病毒。当dsRNA病毒(例如导致EHD的病毒)进入细胞时,TLR3会激活宿主的第一道免疫防御系统,引发炎症并启动免疫系统的其余部分。
当团队对感染和未感染EHD的鹿的TLR3进行测序时,他们在DNA中发现了数十个可变位点,称为单核苷酸多态性(SNP)。其中两个SNP在未受感染的鹿中更为常见。
“因为我们在EHD阴性动物中更频繁地发现TLR3突变,我们认为具有这些突变的鹿不太容易患EHD,”合著者、伊利诺伊大学动物科学系研究科学家YasukoIshida说。
该结论基于以下可能性:伊利诺伊州的许多白尾鹿在其一生中都暴露于EHD,但只有一些会死于这种疾病。
在许多地区,当环境条件有利于携带病毒的蠓的生命周期时,每3-5年就会爆发一次。蠓在干旱条件下鹿喝水的池塘和水坑下的泥浆中度过幼虫阶段。随着这些水源干涸,通常是在夏末,蠓的泥泞栖息地暴露在外,成年苍蝇出现咬伤并感染鹿。局部地区可能会因倾盆大雨或寒流而中断循环,这就是为什么每年都不会爆发的原因。
研究人员强调,EHD不会通过蠓叮咬或食用受感染的鹿肉传染给人类或宠物。
尽管野生动物管理者在破坏循环和防止自然栖息地爆发方面无能为力,但该团队表示,了解该疾病的遗传基础仍然很有帮助。从理论上讲,可以对圈养鹿群中的鹿进行抽样以表征EHD的脆弱程度,并且可以在狩猎和EHD爆发季节对野生鹿群进行抽样,告知管理人员和公众未来的风险。
“这项研究的价值在于它有助于让公众了解EHD。它不仅可以帮助他们了解这种疾病会是什么样子,还可以帮助他们了解特定地区爆发的潜在严重程度。有时知道会发生什么是有价值的”,该研究的合著者NohraMateus-Pinilla说,他是伊利诺伊州自然历史调查的野生动物兽医流行病学家,在动物科学系、ACES的自然资源和环境科学系以及病理生物学系兼职。
考虑到这种疾病的偶发性,它不太可能很快在Urbana公园再次严重爆发。但这对包括芝加哥在内的该州北部地区构成了越来越大的威胁。Mateus-Pinilla、Roca和其他人最近在Pathogens上发表的另一项研究表明,这种疾病在伊利诺伊州一直在缓慢但稳定地向北移动。研究人员不知道这是由于气候变化还是更多的报道,但很明显EHD并不局限于伊利诺伊州的农村地区。
“应对EHD爆发非常复杂,因为经常在水边发现大量鹿死亡。人们不知道发生这种情况时该怎么办,但我们鼓励公众向当地的IDNR报告潜在的EHD爆发野生动物生物学家负责该疾病的监测和未来研究,”JacobWessels说,他作为硕士学位的一部分完成了这项研究,现在在伊利诺伊州自然资源部担任保护警察。