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是不是有一种穿透皮肤的线虫在找你?

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钻入皮肤的蠕虫是噩梦的组成部分,然而全球大约有10亿人感染了以这种方式进入身体的寄生圆蠕虫。它们属于一组被称为土传蠕虫的寄生虫,其微小的感染性幼虫已经发展出适合其特定宿主的复杂觅食策略;它们要么在游弋中寻找宿主,要么等待伏击宿主,并利用宿主产生的嗅觉线索。

粪圆线虫是一种皮肤穿透线虫,感染人类并引起圆线虫病。

它具有全球分布,但最常见于热带和半热带的农村地区,在卫生条件差、粪便可能污染地面或供水的社区。在美国,强丝虫病的爆发与机构化人口和从热带地区返回的退伍军人有关。使流行地区的人们处于危险之中的行为包括赤脚行走、接触人类粪便材料以及从事农业和采矿等职业。幼虫也可以通过纺织物传播,如床上用品,甚至在淋浴间。

感染幼虫穿透皮肤后,通过血流进入肺部。然后咳嗽进入喉咙并吞咽。它们钻入小肠内壁,蜕皮两次成为成年雌性。雌性蠕虫在肠道内不需要交配就可以产卵,这种现象被称为孤雌生殖。这些卵在小肠孵化,幼虫随粪便排出。然后,它们可以通过2个蜕皮产生感染性幼体,即皮肤穿透阶段,或发展成自由生活的成年体,交配并产生卵子,最终产生感染性幼体。

粪类原线虫有一个特别复杂的生命周期,因为它也会导致持续多年的自身感染。如果从小肠卵子中孵化出来的幼虫穿透肠粘膜,进入血液流,并像它们的母亲一样经历同样的通过肺部的过程,就会发生这种情况。

Michelle Castelletto,Elissa Hallem和他的同事们最近发表了一项综合研究的结果,比较了这些土传蠕虫寻找宿主的不同策略。他们的实验工作集中在粪链球菌和两种大鼠寄生虫,鼠强线虫和巴西短吻线虫上,并将它们的寻寄主行为与两种主动入侵昆虫(昆虫病原性)的线虫,一种被绵羊或山羊被动吞食的线虫和自由生活的秀丽隐杆线虫。

通过观察放在琼脂板上的感染性幼虫,他们能够识别出特征鲜明的寻找寄主的策略,即游弋;人类寄生虫是最活跃的,其基本速度高于其他寄生虫。在37℃时,这种穿皮线虫的爬行速度显著提高,运动轨迹由直线变为高度弯曲。相比之下,被动摄入的线虫采取了埋伏策略,其活动性远远低于皮肤穿透线虫,对热刺激没有反应。

这些研究人员认为,爬行行为与特定宿主的行为相适应;啮齿动物的感染会发生在宿主的巢穴附近,因此需要较少的活动性,而快速的活动性可能需要感染高度活动性的人类,并且,被动地摄入,不需要宿主寻找活动。

已知一些线虫幼虫会站在尾巴上,在空中挥动头部,以便于试图附着在经过的宿主身上,这种行为被称为“咬痕”。具有伏击行为的昆虫寄生线虫Steinemema carpocapae的主动入侵比圆线虫有更高的捕食频率,而H.contortus根本没有表现出这种行为。

对36种不同气味的趋化性试验表明,粪链球菌被一系列人类皮肤和汗液的气味所吸引,这些气味也吸引了人类叮咬的蚊子,而二氧化碳并不是诱饵。其他6个物种的反应似乎表明它们对特定的寄主线索有反应。

有趣的是,捻转血矛线虫被草和二氧化碳的气味所吸引,这些气味存在于宿主的呼吸中,并被许多皮肤和汗液的气味所排斥。这种线虫的第一和第二阶段幼虫以粪便中的细菌为食,随着生命周期的进行,它们从粪便中迁移到可能被放牧的绵羊或山羊意外吞食的位置。因此,对不同种类的气味物质对粪链球菌的反应可能有利于成功的摄取,而不是皮肤渗透。

最后,在粪链球菌生命周期的自由生活交替阶段,幼虫和成虫强烈地被寄主粪便的气味所吸引,但感染性、皮肤穿透性的幼体则没有。

作者承认,他们记录的行为可能是底物依赖性的,如果在不同的底物上监测感染幼虫,它们的行为可能会有所不同。然而,他们的结论是,觅食行为的相似性和对气味的反应似乎反映了寄主的特异性,而不是不同种类线虫之间的密切关系。

如果你想避免巡游蠕虫遇到你赤脚在流行地区旅行时,最好的事情是防止他们寻找寄主的行为,比如穿上结实的凉鞋或鞋子。

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