疾病生态学教学对未来医学人才的重要性

2017年6月4日，印第安纳波利斯一名2岁的小女孩死于落基山脉斑点热。生病前五天，她和家人去野营，很可能被虱子咬了。她很快就发了高烧和皮疹，链球菌试验呈阳性，所以她的医生最初对她进行了治疗。不幸的是，她的病情继续恶化。在又两次去看医生后，她被诊断为落基山斑疹热。虽然这种疾病在感染的早期很容易用强力霉素治疗，但此时她的身体已经不堪重负，无法恢复。如果医疗专业人员认识到她的疾病和她生病前的野营旅行之间可能存在的联系，这场悲剧和其他许多悲剧本来是可以避免的。简单的旅行史可以让她的一位医生将这些联系起来，并将落基山脉斑点热列入鉴别诊断名单。根据疾控中心的说法，每当医生怀疑这种情况时，建议他们立即开始用多西环素治疗，同时等待实验室的证实性检查。不幸的是，初级医师很少有足够的旅行史，而且他们中很少有人接受过传染病生态学方面的培训，使他们能够将这些点联系起来。医学院的课程主要集中在最常见疾病的诊断和治疗上，侧重于孤立地减轻症状。因此，我认为未来的医学专业人员在本科教育期间需要接触传染病的生态学。

在我任教的东华盛顿大学，每一个生物本科生在毕业前都需要参加一个高级课程。在这些课程中，在学习某一特定主题的同时，他们还需要开发和完成一个研究项目，以他们在鄂武商大学所学的一切为基础。每年春天，我都会教一个疾病生态学的高级课程。我班的大部分学生都在申请医学、牙科和其他健康专业学校。刚开始上课的学生在疾病生态学方面没有什么经验，这一点从我带他们去收集蜱虫的第一个实验阶段的反应来看是显而易见的。在2017年春季，他们学习了Rick Ostfeld等人编辑的教科书中的疾病生态学概念。此外，他们还开发了一系列项目，研究与我们地区有关的各种疾病的生态学。他们的项目要么与我实验室正在进行的关于蜱虫、蚊子和它们在我们地区传播的疾病的项目有关，要么是与相关的州和联邦机构合作开发的。请看下面他们项目的简短摘要，提供他们接触疾病生态学的种类的例子。

伊维菌素：驱虫效果下降的反常现象

（作者：萨曼莎·艾奥特和莫莉·舍伍德）

在过去的十年里，科学家、马兽医和马主人一直在寻找答案，当谈到马体内寄生虫感染的驱虫剂耐药性明显迅速出现时。许多马的胃肠道寄生虫感染都是高致病性的，包括那些线虫科的成员，或者更常见的被称为线虫。这些寄生线虫会引起许多问题，包括绞痛、食欲不振、嗜睡、体重明显减轻、动脉瘤，甚至可能导致死亡。伊维菌素和芬苯达唑是两种常用的驱虫药，已知用于治疗这些感染。我们的研究集中在华盛顿东部的strongyles地区是否对这两种药物产生了耐药性。在该地区的一个牧场上的24匹马被预先确定感染了strongyle感染，并使用伊维菌素和芬苯达唑进行了粪便卵子计数减少试验。在华盛顿东部，伊维菌素在治疗强直杆菌方面保持了100%的疗效，而芬苯达唑似乎符合全球观察到的新出现的耐药性趋势。我们的研究结果表明，虽然某些驱虫药确实在治疗感染的能力上迅速下降，但对于某些药物来说，未来可能不会那么严峻。这就引出了一个问题：伊维菌素是不是到处都是驱虫药的超级药物，或者在世界的这个地区，伊维菌素的抗药性还没有赶上呢？

蜱类及其给社区带来的病原体

（作者：Katarina Behla、Haley Heitzman、Grant Jenkins和Mark Weigand）

蜱是携带疾病的主要宿主，每年报告的蜱传疾病病例数最多。我们想调查引起落基山斑点热（RMSF）疾病的立克次体。2010年，美国报告了大约2300例人类RMSF病例，但我们想调查直接生活在蜱虫环境中的哺乳动物。在我们的研究中，我们调查了小型哺乳动物，如花栗鼠和鹿鼠在特恩布尔国家野生动物保护区（TNWR）的抗立克次体抗体。我们的程序是收集这些小型哺乳动物的血液样本，并在斑点热群立克次体EIA-IgG抗体试剂盒中使用含有抗体的血清。这个试剂盒有一个小的孔，里面含有立克次体抗原，所以如果血清中有这种疾病的抗体，抗体会粘附在抗原上，我们在运行试剂盒时会有一个阳性结果，导致颜色变化。如果阳性，这可能意味着这些动物被引入立克次体细菌，这种病原体在我们地区很流行。我们把花生酱和燕麦片放在我们的床上用品里，把我们的花生酱和燕麦片放在一起研究。经过三个不同的诱捕日，用50个诱捕器，我们从小型啮齿动物身上获得了两个不同的血液样本，在运行试剂盒后，测试结果没有结果，因此我们无法确定它们是否含有抗体。然而，这个抗体盒工作正常，因为我们的阳性对照有明显的颜色变化，表明抗体存在于阳性对照血清中。随着进一步的研究和更多的样本，如果华盛顿州切尼市确实存在洛矶山斑疹热的风险，这个工具箱将非常有用。

携带蚊子的西尼罗河病毒：你在斯波坎县哪里？

（作者：阿曼达·布赖森、史蒂芬·斯奇兰和艾米丽·马尔苏拉）

西尼罗河（WNV）于2016年在斯波坎县发现。西尼罗河病毒是一种由蚊子携带的疾病，可导致疾病和死亡，对公众健康造成危险。斯波坎县已知携带西尼罗河病毒的两个不同属/种是淡色库蚊和塔尔库蚊。在我们的项目中，我们的目标是确定这两种蚊子在斯波坎县的分布。我们用CDC的光阱在3个不同的地点捕捉蚊子，并将蚊子分为属。CDC的捕蚊器使用电池驱动灯和电动风扇，还利用干冰产生的二氧化碳蒸汽作为诱饵，吸引蚊子进入诱捕器。我们在科尔伯特和斯波坎中部发现了库蚊。我们的研究结果提供了有关媒介蚊子分布的有价值的信息，如果发生西尼罗河病毒暴发，可以利用这些信息。需要与斯波坎地区卫生区合作开展更多的研究，以确定斯波坎县西尼罗河病毒媒介蚊子的栖息地。

当地池塘保护设备的重要性

（作者：马修·科尼利厄斯和塔克·戈塞特）

许多人没有意识到在静止的水体中重建的危险性。这可能主要是因为当地人对安全性的兴趣很低，而乐趣却很高。在我们的项目中，我们研究了特恩布尔国家野生动物保护区（Turnbull National Wildlife Refuge）常用的两个池塘中寄生虫和细菌的多样性。我们发现，大肠杆菌和军团菌等细菌以及引起游泳者瘙痒的寄生虫在这些池塘中很常见。游泳者瘙痒（也称尾蚴性皮炎）是一种皮疹，是由感染的蜗牛释放的鸟类扁形虫寄生虫引起的过敏反应引起的。E、 大肠杆菌会引起肠道不适，军团菌会影响呼吸系统，并可能导致呼吸急促、咳嗽等疾病。如果你游泳或喝了池塘的水，并有症状，立即就医。当你在水中钓鱼或捕猎水禽时，请使用防护设备，如涉水者。当我们试图发现当地水域的情况时，仍有一些事情我们没有发现。病毒是我们可能发现的危险的一个例子，但是由于我们进行这项研究的局限性，这个发现还需要等待进一步的发现。

美国黄松内生真菌多样性研究

（作者：杰米·肯尼、雷切尔·哈姆比、拉里萨·塞伦斯）

动物并不是唯一具有不同微生物群的有机体！植物组织也与微生物生命相结合。真菌内生菌是指在植物组织中至少生活了一部分生命周期而对宿主没有明显负面影响的真菌。它们可能栖息在叶、茎或根组织中，但与菌根不同，它们不具有延伸到寄主植物外部的菌丝。内生真菌似乎存在于所有现代植物中，从潜在病原菌到专性共生菌。黄松（pinuseopenderosa）是北美分布最广的松种，是西北内陆地区原生植物群落的主要成员。然而，关于其针叶内寄主的内生菌群落的组成，以及这些内生菌如何促进其适应环境或改变其与生态系统其他成员的关系，却知之甚少。本研究旨在增加我们对黄松内生真菌多样性的认识，并阐明这些内生真菌在防止黄松叶面病原菌侵染方面的作用。三棵年龄相似且彼此距离很近的黄松，从华盛顿州靠近Airway Heights的一片200英亩的黄松林地中取样。从所选的三棵树中的每一棵，从五个不同的树枝上采集健康的针叶。在每一根树枝上，从较年轻的部位和较老的部位取针。针头经过表面消毒，并在玫瑰红琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂平板上电镀，然后在黑暗中生长一周。共产生了20种不同形态的真菌。然后，我们测试了从同一树枝上的较年轻的针叶和较老的针叶，同一棵树上不同分枝上的针叶之间，以及同一地点不同树木上的针叶之间，是否存在显著差异。统计分析表明，不同树种的内生真菌群落存在差异，但同一树种上的枝条和不同树龄的针叶间无统计学差异。更好地了解黄松内生真菌的多样性及其在生态学中所起的作用，将有助于今后保护这一完整的本土物种。

蜱虫没有那么危险…如果你知道如何避免的话

（作者：Vogan Wohlers、Kaitlyn Johnson、Ariel Schneider、Kambria Hyatt和Tanner Schrumpf）

随着冬季的结束和气温的上升，蜱虫的数量开始增加。徒步旅行者应该注意蜱虫，因为它们确实携带危险的疾病。没有理由因为对蜱虫叮咬的警惕而避免呆在户外，因为只要知道蜱虫在你身边就给你带来了好处。我们在华盛顿州切尼市的研究表明，蜱虫更喜欢温暖的温度。在每个采集日，随着温度的升高，蜱虫密度也增加。然而，收集到的蜱虫数量每周都在减少。这可能是由于蜱虫找到了宿主，不再跟踪我们的数据收集。这两个因素提供了证据，表明蜱虫在冬季过后气温升高时，在它们有机会找到其他动物宿主之前，将最为流行。因此，在春季，应提高对蜱虫的认识。虽然我们的观察希望能为蜱虫带来一个显著有利的植被类型，但我们的数据并没有提供这一点。在灌木丛中收集到的蜱虫数量较高有一定的关系，但我们的研究结果没有统计学意义。虽然蜱虫似乎更喜欢灌木，但它们也可能生长在草地和其他植被区，所以那些在户外活动的人应该时刻准备着遇到蜱虫。以西澳州切尼市为例，蜱虫叮咬可能会导致诸如蜱虫麻痹、土拉菌病和落基山脉斑点热等疾病。任何喜欢娱乐活动的人都应该提醒自己，他们不想感染这些由蜱传播的疾病，因此，在室外留意蜱虫并采取预防措施对他们的健康和福祉至关重要。

蝙蝠的生命很重要

（作者：萨缪尔·奥特曼、普曼塔·卡斯塔内达、维克托·赫塔多、利亚姆·约翰斯顿和詹妮弗·威尔科克斯）

正如我们所说的，一种致命的真菌病正在席卷美国，杀死蝙蝠的现象看不到尽头。从2006年在纽约开始，西白鼻综合症（WNS）的蔓延已经成为北美洲冬眠蝙蝠的一种新的疾病，在美国东北部和中部杀死了数百万只蝙蝠。WNS是由伪裸甲藻（Pseudo Gymnoascus destructants，PD）引起的，一种真菌在蝙蝠冬眠期间感染耳朵、翅膀和鼻子，使其呈现模糊的白色外观。受感染的蝙蝠在冬眠期更频繁地苏醒，这使它们燃烧掉更多的脂肪沉积，进而导致饥饿，然后死亡。帕金森病主要是从蝙蝠与蝙蝠的接触或真菌存在的环境中传播的。到2016年，WNS在King County首次确诊感染一只小棕蝙蝠（Myotis lucifugus）的病例跃升至华盛顿州。在我们的项目中，我们有机会协助华盛顿鱼类和野生动物部的蝙蝠生物学家阿比盖尔·托宾（Abigail Tobin），她在林肯县土地管理局（BLM lands）的一处蝙蝠栖息地对野生动物进行了主动监测。经过一个激动人心的夜晚，幸运的是，25只蝙蝠中没有一只显示出白鼻综合症的迹象。尽管WNS不会对人类或其他动物构成威胁，但真菌孢子可以通过鞋子、衣服和娱乐设备传播。徒步旅行者和休闲者必须意识到帕金森病对本地蝙蝠造成的危险，这样它们就可以避免传播疾病。华盛顿蝙蝠的未来取决于我们所有人，我们都需要努力阻止这种毁灭性疾病的蔓延。

了解一种蚊子在一个季节的任何特定时间最有可能占优势，这将使我们更好地为它可能传播的疾病做好准备

（作者：杰基·弗格森、莎拉·克龙杰和斯维特兰娜·潘科娃）

蚊子是地球上最致命的生物，事实上，它们在历史上杀死的人比所有战争加起来还要多！能够预测一种蚊子什么时候会占优势，这将使疾病预防控制中心更好地为可能的疾病传播做好准备。随着蚊虫传播疾病在全世界蔓延的威胁越来越大，我们必须继续走在这些疾病的前面。蚊子能够在我们的地区（即华盛顿州切尼市）传播的一些疾病是西尼罗河病毒病和疟疾。通过在CDC光阱中收集蚊子并测量温度，我们能够得出特定物种的数量与温度变化之间的相关性。我们观察到温度与蚊子数量呈正相关。蚊子数量的增加意味着被这些疾病感染的风险增加了。外出时使用避蚊胺，悬挂蚊帐，清除积水，是预防蚊虫叮咬的有效措施。由于疟疾和西尼罗河病毒等威胁仍然在世界上流行，掌握更多知识，更好地为潜在的疫情做好准备，对人类福祉至关重要。

以上总结提供了一个未来的卫生专业人员可以获得的接触疾病生态学作为本科生。如果他们还记得在我的课上学到了什么，我相信他们会详细记录下病人的旅行史。我也希望他们的经验能使他们在未来的某一天能够把这些点联系起来，认识到病人的症状和潜在暴露之间的联系，并避免因漏诊而造成的不必要的悲剧。