互惠-寄生耦合系统的稳定性

寄生物与宿主之间协同进化的研究早已在生命科学领域引起广泛关注。现有研究寄生物与其宿主协同进化的模型几乎都是基于寄生物将会导致宿主种群减少的前提建立的。然而,寄生物在很多情况下也会促进宿主种群的增长,比如低密度的寄生物能提高宿主的免疫力从而提高宿主的存活率。基于这一前提假设,在经典的Lotka-Volterra模型和Leslie型捕食者-食饵模型基础上,引入寄生物对宿主的固有促进水平参数K,建立了一类互惠-寄生耦合模型。利用微分方程稳定性理论对模型进行分析,发现系统平衡点的稳定性与固有促进水平K密切相关。分析显示,在不同的固有促进水平K下,寄生物与宿主将会以稳定均衡或周期振荡的形式持续共存。数值模拟实验表明在一定条件下系统会出现Hopf分岔现象,并且随着固有促进水平K的增大,系统还会出现稳定的极限环,即随着固有促进水平K的增大,寄生物与宿主由稳定共存转变为变振幅、变周期的振荡共存。当固有促进水平参数K为零时,我们的模型就转化为经典的Leslie型捕食者-食饵模型。     

从进化观点看蚊虫与疾病的关系

疾病是宿主与寄生物之间关系不平衡而产生的现象。寄生现象又是一个历史久长的宿主与寄生物之间的相互关系。学者公认在建立了寄生关系之后某种寄生物在宿主体内寄生的历史年代越久,寄生物与宿主的关系越趋于平衡,宿主对寄生物的反应就越轻,从而疾病现象也轻或表现为慢性病,反之疾病现象越严重,甚至宿主趋于死亡。 从进化上来看,各种生物表现了它们自己的进化     

猴痘病毒的分类、演化和宿主范围:痘病毒的系统综述和分析（英文）

近20年来,偶发的感染人类的猴痘疾病严重影响了公共卫生和经济。啮齿类动物是猴痘病毒（MPXV）在自然界的主要宿主。MPXV可以通过直接接触传播至人并引起自限性感染,出现皮疹和淋巴结症状。本世纪初,美国报道了第一例在非洲以外地区人感染MPXV的病例,此后,猴痘逐步在全世界流行,并成为严重的公共威胁。随着病毒检测和测序技术的发展,许多新的痘病毒被发现,从而丰富了痘病毒科的多样性。本综述对MPXV以及痘病毒科中的其他病毒的最新分类、宿主范围、基因组结构特点、致病性以及遗传进化关系进行了全面概述。这些信息将促进我们对痘病毒的遗传进化关系和传播的了解,并且对未来病毒的研究和疾病的控制提供帮助。     

艾美耳球虫对高原鼠兔繁殖的影响

寄生物对宿主繁殖的影响取决于宿主对当前繁殖值和剩余繁殖值的权衡。球虫为微型寄生物,而微型寄生物对宿主当前繁殖值的影响较剩余繁殖值要大。因此,本研究检验了寄生在高原鼠兔肠道内的艾美耳球虫可影响其当前繁殖的假设。在繁殖早、中、晚期,野外共观测高原鼠兔170只。结果表明,不同繁殖期感染率有显著差异。在繁殖中期,未感染雌性的妊娠率显著高于感染雌性。且未妊娠雌性较妊娠雌性有更高的感染强度,但在另外两个繁殖期没有发现此效应。在雄性中,任何繁殖期的感染强度和感染率与睾丸和附睾指数均无显著相关性,且感染和未感染球虫雄性睾丸及附睾指数无显著差异。此外,野外观测实验结果表明,感染雌性的胚胎重较未感染雌性显著降低,与野外感染对胚胎重量影响的实验结果相一致。说明艾美耳球虫感染可影响胚胎的发育。上述结果说明,艾美耳球虫对高原鼠兔繁殖的影响随繁殖期而有不同效应,且存在性别间差异,这种效应可能与不同性别间的繁殖对策有关。     

球虫感染与捕食对根田鼠繁殖性能的影响

在自然界,捕食者和寄生物是两种主要的种群外部调节因子,二者的交互作用会对猎物和宿主种群波动产生深远影响。较低的球虫感染强度与捕食对根田鼠（Alexandromys oeconomus）繁殖无显著的交互作用。自然界球虫感染存在季节性变化,秋季感染强度最高。为了探究较高感染强度下,球虫与捕食对根田鼠繁殖的主效应及交互作用,本研究采用2×2析因实验设计,在野外围栏中测定了根田鼠种群肠道内寄生物的感染率和感染强度、雄性睾丸指数、睾酮水平、精子密度、精子活力以及雌性卵巢指数。结果表明,较高的感染强度下,球虫能显著抑制根田鼠的繁殖性能,但球虫感染与捕食对根田鼠的繁殖无显著的交互作用,这可能与球虫感染和捕食效应在时间上的错配有关。本研究认为,球虫感染对繁殖期小哺乳动物种群的调节作用虽有限,但其可通过与捕食者的耦合来降低宿主越冬时的存活率,进而影响宿主种群波动。     

细菌病原体突破天然免疫系统的策略

近10年来,天然免疫和病原微生物两个相关领域研究取得了巨大进展。面对功能完备的天然免疫系统,一些病原微生物感染宿主的机制逐步进化了,并且病原体通过此进化避免被识别,促进或避免炎症的产生。事实证明,病原体不仅能在天然免疫反应中幸存,而且还能利用天然免疫反应来提高它的致病性。     

基因芯片在研究病毒感染宿主基因表达谱中的应用

人类基因组计划提供的海量基因信息以及功能基因组学理论和技术的出现,为研究病毒与宿主相互作用提供了难得的历史机遇。病毒作为一种严格的细胞内寄生物,感染宿主后会引起宿主细胞形态和功能的改变。这些变化主要由于病毒感染导致宿主细胞基因表达变化所引起。通过基因芯片技术研究病毒感染宿主的基因表达谱变化,可以发现病毒感染宿主细胞在分子水平上的应答,从而为病毒性疾病的预防、诊断和临床治疗提供新的策略。     

历史生物地理学中的BPA分析法Ⅰ:初级BPA

BPA(brooks parsimony analysis)是历史生物地理学研究的重要分析方法之一 ,在过去的 2 0年内得以发展和完善。除了用于生物地理分布格局的支序分析并解释其形成原因外 ,BPA也可用于寄生物与宿主、物种与区系以及协同进化等方面的研究。本文详细介绍了BPA的原理以及初级BPA的分析方法。     

裂解或溶源-细菌遭遇噬菌体后的命运抉择

噬菌体是地球上数量最丰富的有机体,其在自然生态系统的塑造和细菌进化驱动中发挥着至关重要的作用。在与宿主的相互斗争中,噬菌体可以选择以下2种方式决定其与宿主的命运：（1）裂解：通过裂解宿主细胞最终大量释放噬菌体颗粒;（2）溶原：将其染色体整合到宿主细胞基因组中,与宿主建立一种潜在的互存关系。对于一些温和的噬菌体,这种倾向进一步受到感染多样性的调节,其中单一感染主要是裂解性的,而多重感染则多是溶原性的。溶原性的噬菌体不仅可以根据外界环境的理化因子,还可以通过细菌自身的群体感应系统来启动裂解-溶原开关,进而决定其宿主菌的命运。与此同时,宿主细菌在与噬菌体长时间的斗争中也进化出了针对噬菌体的手段。总而言之,噬菌体深刻影响着细菌的群落动态、基因组进化和生态系统等,而这一切都取决于噬菌体与宿主间的斗争模式（裂解/溶原性感染）。本文探讨了导致温和噬菌体对宿主菌进行裂解-溶原命运抉择的影响因素并系统性总结了细菌在面对噬菌体侵染时的应对策略的最新研究进展,以期能为噬菌体与宿主的研究提供建议和帮助。     

犬流感病毒起源进化和宿主适应性机制研究进展

甲型流感病毒的跨宿主传播一直是流感病毒研究的主要方向之一.犬作为人类主要的伴侣动物,其呼吸道组织也同时具有α-2,3禽流感病毒受体和α-2,6人流感病毒受体,是潜在的产生新型重配流感病毒的"基因混合器",在流感病毒的流行和跨宿主传播中扮演着重要角色.近年来,犬流感病毒已经在东南亚和美国等国家地区呈地区性流行,而且从犬中分离到了犬流感病毒与人流感病毒的重配株,因此犬流感病毒对公共卫生健康的潜在威胁不容忽视.本文将对犬流感病毒的流行、起源进化以及宿主适应性和致病性相关的分子机制进行综述,旨在为犬流感的防控和甲型流感病毒跨宿主传播研究提供参考.     

历史生物地理学中的BPA分析法I：初级BPA

BPA(brooks parsimony analysis)是历史生物地理学研究的重要分析方法之一,在过去的20年内得以发展和完善。除了用于生物地理分布格局的支序分析并解释其形成原因外,BPA也可用于寄生物与宿主、物种与区系以及协同进化等方面的研究。本文详细介绍了BPA的原理以及初级BPA的分析方法。     

医学病原真菌的研究现状和发展方向—— 美国微生物学院2008 年真菌学术研讨会报告

真菌可作为植物、动物、昆虫甚至其他真菌的病原.在丰富多样的真菌世界中,仅有少数真菌具致病性,对人类和动物致病的真菌因在宿主体温条件下生长的要求,其种类和数量有限.随着时间的推移,侵袭性、现代医疗护理--医院内治疗的方式,导致对人类致病的真菌增加.感染人类的真菌已经发生了几次独立的进化,以后还将继续发生.本文报告美国微生物学院2008年真菌学术研讨会,简述医学病原真菌的研究现状和发展方向.     

致病性大肠埃希菌基因细胞水平致病机制的新进展

致病性大肠埃希菌是引起婴幼儿腹泻的重要病原菌。它的感染是由对宿主细胞的粘附,激活宿主细胞内信号通路,引起细胞病变等多阶段过程构成。近年来对致病性大肠埃希菌致病性的研究在基因水平和细胞水平上取得了显著的进展。本文就致病性大肠埃希菌的致病性基因／产物及感染过程中宿主细胞内的信号传导作一综述。     

杆状病毒经口感染及经口感染因子研究进展

杆状病毒(Baculovirus)是一类专一性感染节肢动物的病原微生物,其宿主主要为鳞翅目、双翅目及膜翅目昆虫。在自然界中,杆状病毒通过经口感染的方式在其宿主中建立感染,其中杆状病毒经口感染因子发挥着重要的作用。本文回顾了杆状病毒的基本特性,阐述杆状病毒建立经口感染在进化上的必要性以及在此过程中的主要事件,包括杆状病毒经口感染方式的进化、病毒粒子与昆虫中肠微绒毛细胞的结合和融合等,并着重介绍杆状病毒经口感染因子的鉴定和功能研究。这些研究对人类了解和利用杆状病毒进行生物防治和外源基因表达具有重要的指导意义。     

曲霉感染的免疫学研究现状

曲霉感染是一种条件致病性感染,在宿主的抗曲霉感染过程中,单核－吞噬细胞（ＭＮＰ）和多形核中性粒细胞（ＰＭＮ）起着主要作用,细胞免疫和体液免疫的作用尚未完全明确,某些细胞因子对曲霉感染具有防治功效,本文就宿主对曲霉感染的免疫防御机制,曲霉感染对宿主免疫功能的影响以及某些细胞因子在抗曲霉感染中的作用等方面进行综述。     

野外围栏条件下根田鼠肠道寄生物的感染率

寄生物是调节小哺乳动物种群波动的因子之一。许多生物和非生物因子可影响寄生物的感染。本研究以根田鼠为对象,在野外围栏条件下测定了根田鼠肠道寄生物种类及其感染率,并分析了根田鼠建群者数量、性别、年龄及时间对寄生物感染率的影响。结果表明,根田鼠肠道寄生物有球虫、线虫和绦虫,球虫是主要寄生物, Eimeria wenrichi 为球虫中的优势种;其感染率随根田鼠建群者数量增加而增加,且随时间而显著变化。在根田鼠幼体中,高密度处理组E. wenrichi 的感染率显著高于低密度处理组,而根田鼠幼体的E. ochrogasteri 感染率显著高于成体。本研究未发现根田鼠性别间的球虫感染率差异。上述结果说明,在根田鼠种群中,球虫感染率有时间变化,且受宿主密度的制约,高密度种群引起的生前应激与当前密度制约性感染可能对球虫感染率具有耦合效应。     

捕食风险对越冬根田鼠肠道寄生物易感性的影响

在自然生态系统中,不同营养级物种可通过特征介导间接效应对生态系统的稳定及种群产生深刻的影响。但目前有关特征介导间接效应的实验研究多见于无脊椎动物、鱼类和两爬类。本研究以根田鼠为对象,在野外围栏内建立预防捕食者和未预防捕食者两种实验处理种群,并通过采用麦克马斯特法测定两种处理种群实验个体肠道寄生物感染种类及感染率和感染强度,采用PHA（phytohemagglutinin）反应和白细胞分类计数测定不同处理种群实验个体免疫能力,以分析捕食风险对根田鼠肠道寄生物的感染效应。结果表明,未预防捕食者处理组根田鼠PHA反应、白细胞计数和淋巴细胞计数较预防捕食者处理组实验个体显著降低,而球虫 E. wenrichi 的感染率和感染强度则显著增加,但绦虫和线虫以及其他3种球虫的感染率和感染强度无显著差异。结果表明,捕食者可通过介导猎物免疫力特征而间接影响猎物肠道寄生物的感染,验证了本项提出的捕食风险可通过降低根田鼠的免疫能力而增加其肠道寄生物感染的假设。     

病毒与细胞的微生态学研究进展

微生态学（microecology）是细胞水平或分子水平的生态学,它是研究微生物群的结构和功能,以及微生物与其宿主相互依赖、相互制约关系的科学。病毒（virus）是一种比细菌还要微小和简单的非细胞形态微生物（acellular microorganism）,不仅可寄生于动植物体的组织细胞表面或内部,还可寄生于细菌、真菌等微生物内部。作为宿主以及细胞内的寄生体,病毒除引起宿主多种类型的感染外,还可参与宿主组织细胞的微生态系的组成,赋予细胞干扰相关病毒增殖与复制、抵抗特定病毒感染感染的作用,并能引起宿主细胞产生特定毒素、获得新抗原性等改变。本研究通过微生态学角度,对病毒与细胞的相互关系及病毒与细胞微生态学在医学上的作用作一综述。     

慢病毒与哺乳动物宿主的协同进化

选取部分哺乳动物代表类群为例,构建病毒及宿主因子基因树并与宿主物种树进行拓扑结构比较,探讨感染哺乳动物的慢病毒与宿主的协同进化.结果表明慢病毒Pol酶基因以及部分宿主因子的进化与宿主的进化历史相同,提示慢病毒可能随哺乳动物的基因组垂直进化,或其首次感染哺乳动物是一次较古老的事件.     

病原菌逃避宿主细胞防御的策略

病原菌对宿主致病是病原菌与宿主复杂相互作用的结果。病原菌与宿主相互作用可造成宿主在细胞、组织及器官不同水平的损伤。病原菌对宿主的致病性及毒力,一方面在于病原菌,另一方面在于宿主因素以及宿主与病原菌的相互作用。病原菌-宿主在细胞水平的相互作用是病原菌感染致病的重要环节。结合本课题组对猪链球菌的研究,从黏附与定殖、侵袭、逃避与扩散等方面概述病原菌逃避宿主细胞防御的机制。