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背景 克氏锥虫属（Trypanosoma）寄生虫与其野生哺乳动物宿主（如蝙蝠和犰狳）之间的生态动态关系十分复杂。近期基于18S rRNA宏条形码测序的研究报告了异常高水平的隐匿寄生虫多样性，以及单个野生宿主体内频繁存在的多谱系共感染现象。然而，真实生物学共感染与方法学伪影之间的界限仍难以确立。根据高斯竞争排斥原理，哺乳动物血流代表一种高度受限的生态位，在该环境中，生态竞争者完全相同者实现稳定共存的情况在理论上极为罕见。我们假设，先前报道的高度多样化锥虫共感染在很大程度上属于生物信息学伪影，而真实的宿主体内动态则更倾向于单一谱系占优势。 方法 为检验这一假设，我们对来自厄瓜多尔亚马孙地区的27只野生九带犰狳（Dasypus novemcinctus）和26只蝙蝠的样本进行了测序。采用巢式PCR扩增18S rRNA基因，并使用Oxford Nanopore Technologies MinION平台进行测序。我们构建了一套逐步提高严格性的生物信息学流程，以评估共感染假说。原始读段通过三种比对情景进行处理：宽松（Lenient）、中等（Moderate）和保守（Conservative）。这些情景通过调节序列一致性、比对质量（MAPQ）和覆盖度阈值，从而有效区分真实生物学信号与由比对歧义产生的噪声。 结果 在宽松比对参数下，所得谱型与既往文献相似，表现出宿主体内表观上极高的多谱系多样性。然而，随着生物信息学严格性提高至保守阈值（序列一致性[≥] 98%、覆盖度[≥] 99%、MAPQ [≥] 30），由伪影导致的伪共感染现象随之消失。高度受限的数据集显示出压倒性的单一谱系优势，在保留样本中仅证实了3例活跃的混合感染。此外，我们的严格流程还分离出了罕见但真实的生物学信号，包括在陆生犰狳群体中检测到Trypanosoma cruzi marinkellei——这一亚属在历史上一直被认为局限于蝙蝠宿主。我们还证实了厄瓜多尔犰狳中存在T. cruzi离散分型单元III（DTU III，TcIII），这构成了该地区一项重要的生物地理学记录。 结论 一旦通过计算方法剔除方法学噪声，宿主血流中活跃的多菌株锥虫共感染便显示出生态学上的异常性。我们的研究结果强有力地支持了竞争排斥原理，提示已建立的谱系会主动抑制竞争者。尽管Oxford Nanopore测序为野生动物寄生虫学研究提供了必要的分辨率，但对算法参数进行精细调校对于准确表征宿主—寄生虫网络并防止宿主体内多样性指标被人为夸大至关重要。
背景 锥虫寄生虫与其野生哺乳动物宿主（如蝙蝠和犰狳）之间的生态动力学十分复杂。近期基于18S rRNA宏条形码测序的研究报道了异常高水平的隐匿性寄生虫多样性，以及单个野生宿主体内不同谱系频繁共感染的现象。然而，真实生物学共感染与方法学伪影之间的界限仍然难以确定。根据高斯竞争排斥原理，哺乳动物血流代表一个高度受限的生态位，在这一环境中，生态竞争者完全相同者实现稳定共存从理论上讲是罕见的。我们假设，此前报道的高度多样化锥虫共感染在很大程度上属于生物信息学伪影，而真实的宿主体内动态则更倾向于单一谱系占优势。
方法 为检验这一假设，我们对来自厄瓜多尔亚马孙地区的27只野生犰狳（Dasypus novemcinctus）和26只蝙蝠的样本进行了测序。通过巢式PCR扩增18S rRNA基因，并使用Oxford Nanopore Technologies MinION平台进行测序。我们构建了一套逐步提高严格度的生物信息学流程，以评估共感染假设。原始读段经过三种比对情景处理：宽松（Lenient）、中等（Moderate）和保守（Conservative）。这些情景通过调节序列一致性、比对质量（MAPQ）和覆盖度阈值，从而有效区分真实生物学信号与比对歧义。
结果 在宽松比对参数下，所得谱系分布与既往文献相似，显示出表面上极高的宿主体内多谱系多样性。然而，随着生物信息学严格度提高至保守阈值（序列一致性≥98%、覆盖度≥99%、MAPQ≥30），伪影性“伪共感染”现象随之消失。在这一高度受限的数据集中，单一谱系优势占据压倒性地位，在保留样本中仅验证出3例活跃的混合感染。此外，我们的严格流程还分离出了罕见但真实的生物学信号，包括在陆生犰狳群体中检测到Trypanosoma cruzi marinkellei——这一亚属在历史上一直被认为仅限于蝙蝠宿主。我们还证实了厄瓜多尔犰狳中存在T. cruzi离散分类单元III（DTU III，TcIII），这构成了该地区一项重要的生物地理学记录。
结论 一旦通过计算方法剥离方法学噪声，宿主血流中活跃的多菌株锥虫共感染便显示出在生态学上属于异常现象。我们的研究结果强有力地支持了竞争排斥原理，表明已建立的谱系会主动抑制竞争者。尽管Oxford Nanopore测序为野生动物寄生虫学研究提供了必要的分辨率，但对算法参数进行精细调校对于准确表征宿主—寄生虫网络并防止宿主体内多样性指标被人为夸大至关重要。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.03.742417v1?rss=1
🏷️ 牛津纳米孔测序 DNA宏条形码 锥虫 混合感染 生物信息学流程 野生宿主