果蠅的研究表明群體的性別成分改變了疾病傳播
當感染在人群中扎根時,“患者零”并不完全是罪魁禍首。賴斯大學(xué)的科學(xué)家們認為,社區(qū)的社會環(huán)境與疾病的傳播方式有很大關(guān)系。
研究果蠅的水稻研究人員發(fā)現(xiàn),雌??性與雄性的比例以及群落的交配動態(tài)是疾病爆發(fā)如何發(fā)展的強有力指標。雖然沒有一種基因型比其他基因型的風(fēng)險更高,但他們發(fā)現(xiàn),當社區(qū)中的男性中等數(shù)量超過女性時,他們面臨更大的感染風(fēng)險。
由賴斯學(xué)院博士后研究員Nick Keizer,賴斯進化生物學(xué)家Julia Saltz和賴斯社區(qū)生態(tài)學(xué)家Volker Rudolf領(lǐng)導(dǎo)的這項研究是第一個研究傳染性宿主的行為和人口中的社會因素如何共同影響疾病傳播的研究。他們的結(jié)果出現(xiàn)在“行為生態(tài)學(xué)”雜志上。
果蠅是Saltz實驗室研究的重點,因為它們具有快速繁殖和易于操作的特點。一種對蒼蠅和許多其他昆蟲致命的真菌金龜子(Metarhizium robertsii)可以通過密切的物理接觸傳播,包括在交配期間和環(huán)境中。在這項研究中,賴斯小組研究了這種真菌如何從一個受感染的個體傳播到它的同伴。“有人研究人類疾病傳播網(wǎng)絡(luò),研究群體級別和個體層面的因素,但不是像我們這樣可以操縱這些事情的方式,”Keiser說。
研究人員配置了66個具有已知行為特征的三種基因型的果蠅社會群體,包括交配頻率,聚集和攻擊性,以及五種性別比例,從0到100%的女性。
“我們測量了他們作為社交群體的行為,然后我們將每個受感染的個體,男性或女性患者加入零,并允許他們互動兩個小時,”Keiser說?;颊吡闶橇餍胁W(xué)調(diào)查人群中的指標病例或初始患者。
“因為他們背上都有油漆點,我們可以看到他們的社交行為,他們彼此的聚合以及他們的交配動力,”Keiser說。“當我們將他們分開以查看誰被感染以及是否有任何模式時,我們發(fā)現(xiàn)感染風(fēng)險沒有基因型差異。我們感到驚訝。我們認為會有明確的聯(lián)系。”
相反,Keiser說,每個群體的社會背景對感染率的影響最大。“所以這不僅僅是你的特質(zhì),而是你發(fā)現(xiàn)自己所處社會群體的特征,或者你選擇的社會群體的特征會影響你的感染風(fēng)險,”他說。另一個令人驚訝的是,女性主導(dǎo)的群體中的男性是更大的風(fēng)險。“這是其中一個要點,我認為這是由男性的行為驅(qū)動的,”凱澤爾說。“在一個女性偏見的社交群體中,交配的機會更多。男性增加了求愛行為和與其他男性的攻擊行為,我們認為他們更有可能僅僅通過求愛或積極的互動來獲得這種感染。
“他們根據(jù)社會環(huán)境改變行為,無意中影響了他們自己的感染風(fēng)險,”他說。
另一個令人驚訝的是,當患者零為女性時,無論其交配史如何,社區(qū)中男性患病的風(fēng)險是女性的四倍。當患者零為男性時,感染的風(fēng)險更大程度上取決于交配頻率,但兩性均相同。
“這表明該患者的身份零,主要情況,甚至可能改變哪種傳播方式很重要,這不是之前已經(jīng)顯示過的,”Keiser說。
他說,似乎沒有交配的蒼蠅似乎最安全,但仍然受到影響。只有10%的原始果蠅被感染,可能是因為食物斑塊上的真菌孢子或與其他人接觸過。
Keiser說先前的研究試圖將感染風(fēng)險的差異僅與初始攜帶者的特征聯(lián)系起來,但這還不夠。“你處于社交環(huán)境中,你的感染風(fēng)險也會受到社交群體的影響,”他說。“我們想同時操縱這兩個因素。
“宿主特征與疾病風(fēng)險之間的聯(lián)系很有意思,但沒有一個人是島嶼。”
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