The major innate immune pathways in Asian longhorned ticks, Haemaphysalis longicornis, include Toll, IMD, and JAK/STAT. In the field, H. longicornis can be infected with various pathogens including Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus (SFTS virus), Rickettsia, Babesia and Anaplasma species. One approach to identify whether ticks are infected with pathogens is by examining the expression levels of immune response genes. To evaluate whether upregulation of immune genes from H. longicornis can serve as an indicator for pathogen infection in ticks, we first designed primer sets for Dorsal, STAT, and Relish from the H. longicornis genome. We then conducted quantitative reverse transcription PCR(qRT-PCR) on cDNA of field-collected H. longicornis and identified individuals with high expression levels in immune response genes. Subsequently, we performed digital PCR assays to determine whether selected ticks were infected with SFTS virus. Using this approach, we evaluated correlation between pathogen infection and upregulation of immune response genes in ticks. Although more experiments are needed to draw conclusions, this study suggests immune response gene-based screening methods for pathogen infected ticks from the field.
지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
A tick survey was conducted to monitor ticks using tick traps attached dry ice method at each four sites in Ulju and Gimhae counties, Gyeongsangnam-do from April to November, 2023. Two species belonging to one genera were collected with tick traps. A total of 1,064 ticks were collected as Haemaphysalis longicornis (Trap Index; TI 11.0), Haemaphysalis flava (TI <0.1) in Ulju and A total of 843 ticks were collected as Haemaphysalis longicornis (Trap Index; TI 8.7), Haemaphysalis flava (TI 0.1) in Gimhae 2023. Haemaphysalis longicornis was the most frequently collected, representing 99.2% in Ulju, 98.9% in Gimhae. In the collection environments, a total number of 685, 268, 64, and 47 ticks were collected from a glassland, a copse, a mountain path, and a grave of Ulju a total number of 469, 216, 83, and 75 ticks were collected from a glassland, a copse, a Grave, and a mountain path of Gimhae respectively. In the results of the isolation of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome (SFTS) from the ticks, no pathogens were detected from RNA of 101 pools (Ulju), 98 pools (Gimhae) of the ticks using a Polymerase Chain Reaction method in 2023.
Q fever is a highly infectious tick-borne zoonotic disease caused by Coxiella burnetii, a major pathogen that can cause reproductive disorders in ruminants such as cattle. Being one of the livestock infectious diseases with uncelar causative factors and transmission routes, there is a high possibility of transmission between wildlife, disease vectors, and livestock. Despite extensive research due to its high infectivity and significant economic losses, much of the focus has been on aspects such as pathogen detection, immunodiagnosis, and veterinary medicine. However, understanding the ecological interaction between the vector (ticks) and reservoir hosts (rodents) is crucial for elucidation the transmission dynamics to livestock. In this presentation, we aim to discuss genetic variation analysis approaches and ecological co-occcurrence analysis to understand the transmission pathways between rodents, ticks, and cow.
SFTS(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome)는 참진드기에 의해 전파되며 한국에서는 제3급 법정 감 염병으로 지정되어 있다. SFTS 감염 시 치사율이 높은 편이며, 현재까지도 백신과 치료제가 없다. 이러한 참진드 기의 발생 및 분포 조사와 SFTS 감염 여부를 확인하기 위해 2023년 4월부터 8월까지 김천시와 군위군 4곳의 환경 (무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 Dry ice trap으로 채집을 진행하였다. 김천시에서는 총 1,444마리의 참진드기가 채집되었으며, 잡목림에서 571마리(39.5%)로 가장 많이 채집되었다. 군위군에서는 총 3,914마리가 채집되었으 며, 무덤에서 2,701마리(69.0%)로 가장 많이 채집되었다. 참진드기의 종별 분포를 조사한 결과, 외형 동정이 어려 운 유충을 제외하고 김천시에서는 Haemaphysalis longicornis가 1,160마리(99.3%)로 가장 많이 채집되었고, 군위 군에서는 Haemaphysalis longicornis가 1,414마리(98.6%)로 역시 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기의 SFTS 보유 여부를 확인하기 위하여 Nested PCR을 이용해 조사한 결과, SFTS를 보유한 참진드기는 발견되지 않았다. 본 조사에서는 SFTS에 감염된 참진드기 개체가 발견되지 않았지만, SFTS에 감염된 환자가 2016년부터 매년 160명 이상 발생하고 있으므로 체계적인 감시와 조사가 필요할 것으로 생각된다.
Ticks and tick-borne pathogens are among the main sources of interest in veterinary medicine and public health. This review aimed to cover published data on tick species and their geographical distribution in Korea. Over 143 articles regarding ticks were published between 1966 and 2022, and reporting at least 29 species belonging to the family Ixodidae and five belonging to the family Argasidae. Among these, Haemaphysalis longicornis, H. flava, and Ixodes nipponensis were the main genera distributed nationwide, whereas Amblyomma was mostly identified in the southern region. Conversely, only a limited number of Argasidae ticks were present, including the genera Argas and Ornithodoros. Considering the changes in tick distribution patterns due to global warming, continuous nationwide monitoring of ticks is required.
진드기는 박테리아, 바이러스, 원생동물 및 균류를 포함한 다양한 병원체를 전달할 수 있는 감염병매개체이다. 진드기는 불리한 환경조건에 서도 생존할 수 있는 능력이 있으며, 흡혈이 필수적인 절지동물의 진화적 산물로써 비흡혈 기간이 장기간 지속되는 경우에도 생존이 가능하다. 특 히, 높은 온도와 낮은 습도 환경에서도 견딜 수 있는 수분 조절 메커니즘과 내열성의 생리적 특징은 진드기가 전 세계적으로 분포하도록 한 중요한 요인이다. 진드기의 침샘, 말피기관, 후장 그리고 뇌를 포함하는 여러 기관이 관여하는 물과 이온의 획득 및 배출은 복합적인 메커니즘에 의해 조절 된다. 진드기가 수분을 확보하는 주요 경로는 흡혈과정 또는 공기 중 수증기를 직접 포집하는 방식이며, 이와 더불어 진드기가 자연조건에서 맺힌 물방울을 직접 마시며 수분을 보충한다는 것이 최근 본 연구진의 연구를 통해 밝혀졌다. 물방울에서 획득된 수분은 진드기 침샘의 포도상 부위(유형 I) 또는 중장을 통해 체내로 흡수된다는 것이 형광물질 추적을 통해 확인되었다. 이 연구 결과는 진드기 방제 및 병원체 전파 억제를 위한 전략 개발에 새로운 방향을 제시하였다. 본 종설에서는 진드기 방제를 위한 잠재적 표적인 진드기의 수분조절 및 표피 배설의 생리적 메커니즘을 종합적으로 다 룬다.
본 연구는 2016년부터 2020년까지 충북 보은지역의 참진드기류의 시기별 분포를 조사하였다. 참진드기류는 다양한 환경(매년 4지점)에서 채집하였고, 5년 동안 충북 보은지역에서 채집된 참진드기류는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(Haemaphysalis flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)로 총 17,704개체의 참진드기가 채집되었다. 작은소피참진드기는 가장 많은 28.83 T.I. (68.40%) 값을 보였고, 개피참진드기 1.49 T.I. (3.53%), 일본참진드기 0.02 T.I. (0.06%)순으로 채집되었고 종 동정이 되지 않는 유충은 11.81 T.I. (28.01%)로 조사되었다. 우점을 차지하는 작은소피참진드기는 봄철 (5-6월)에, 유충은 8월과 9월에 가장 많은 수가 채집되었다. 대부분의 채집지에서 작은소피참진드기가 가장 많이 채집되었고 무덤과 초지에서만 유충이 많이 채집되었다. 개피참진드기는 충북 보은지역에서 채집된 개체수는 적지만 모든 채집지에서 분포하는 것으로 나타났다. 5년간 채집된 3종의 참진드기류에 대하여 총 828 pools의 SFTS 감염률을 조사한 결과 모두 음성으로 병원체 감염이 확인되지 않았다.
Ixodidae에 속하는 일부 참진드기들은 중증열성혈소판감소증후군(severe fever with thrombocytopenia syndrome; SFTS)을 비롯한 질병을 매개하는 공중보건학적으로 중요한 해충이다. 우리나라에서는 2013년 이후로 SFTS 환자 발생수가 지속적으로 증가하는 경향을 보이며, 경상북도는 전국적으로 2번째로 많은 SFTS 환자가 발생하는 지역이다. 본 연구에서는 2019년 경북 상주 지역의 진드기 분포를 조사하기 위해 시민의 생활 반경 주변을 도심 녹지지역, 관리 취약지역 및 농촌지역으로 구별하여 flagging 방법을 통해 진드기를 채집하였고, 채집 진드기내 SFTS 바이러스 보균 여부를 조사하였다. 채집된 진드기 수를 Collection Index (CI = tick number / 1h / 2 people)로 산출한 결과, 상주시 내 총 26개 지점에서 작은소피참진드기와 개피참진드기, 일본참진드기를 포함하는 총 CI 143의 진드기가 채집되었고, 그 중 작은소피참진드기가 96.5%(CI 138)로 우점종으로 확인되었다. 채집된 진드기의 약 92%(131 CI)는 인적이 드물고 시청이나 관계 당국의 관리가 이루어지지 않는 관리 취약지역에서 채집되었으나, 도심의 녹지지역와 농촌 지역에서는 8.4%(CI 12)의 진드기만 관찰되었다. 총 CI 143의 진드기를 26개 pooling 한 후 SFTS 바이러스 존재 여부를 조사하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 지역주민들로 하여금 진드기 매개 질병으로부터 안전한 생활을 하기 위한 권고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
Ticks and mosquitoes are well known as the most dangerous animals in the world. During the blood feeding, they can transmit a variety of pathogens (bacteria, virus, and protozoa) causing human diseases such as SFTS (severe fever with thrombocytopenia syndrome), malaria, Zika, and dengue. In Korea, SFTS is a newly emerging vector-borne disease transmitted by Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis. However, there are no effective methods to control ticks and tick-borne disease. The laboratory of medical entomology at Kyungpook national university is focusing on not only fundamental biology of hard ticks in Korea including life cycle and host ranges but molecular physiology and comparative transcriptomics to understand interactions between vector and pathogen at the molecular level. We are also focusing on molecular physiological mechanisms of mosquito salivary secretion by investigating the function of neuropeptides and G protein-coupled receptors (GPCRs) in the salivary glands of Asian tiger mosquito, Aedes albopictus. We believe that understanding the biology of blood feeding arthropods will lead us to the development of novel methods for the disruption of feeding, thus allowing for the prevention of pathogen transmission.