血吸虫病是一种基于水体的传染病，发病率高，目前临床上多是对受感染的人群进行药物治疗。为实现从疾病控制向疾病预防消除模式的转变，科学家们开发了环境DNA（eDNA）检测工具，可直接在水生环境中有效地检测曼氏血吸虫的DNA痕迹。
那么，
eDNA是如何检测生物体痕迹的？
去除DNA来源后，生物体DNA在水生环境中可追踪多长时间？
不同的非生物和生物因素如何影响田间的eDNA检测？
我们知道eDNA通常由粪便、粘液、配子、皮肤、毛发和胴体释放的核或线粒体DNA组成，并且可以直接在环境中以细胞或细胞外形式检测。所以，研究人员首先设计物种特异性靶向曼氏血吸虫线粒体基因细胞色素氧化酶I（COI）的86bp的引物探针，用于检测环境中的血吸虫痕迹。其次开展实验室和环境中eDNA检测。
01
TankExperiment1——曼氏血吸虫的微观检测和衰减
构建不同密度的感染曼氏血吸虫中间宿主蜗牛（Biomphalariaglabrata）的tank微观世界，同时构建未感染的蜗牛和空白水样微观世界，验证引物特异性和灵敏度（下图A-E）。引入感染的蜗牛不同时间断收集水样（用于乙醇沉淀）。检测血吸虫eDNA的降解。
研究人员在感染蜗牛数量与水体中血吸虫DNA拷贝数之间未观察到定量关系。此外，eDNA的初始浓度非常高，然后并迅速降至检测水平以下（下图）。因此对于未来的寄生虫eDNA衰变实验，建议在第1天开始采样，并在实验的第1天以较小的时间间隔进行采样。02
TankExperiment2——真实eDNA与整个尾蚴的检测
建立了具有不同尾蚴密度的tank微观实验（图3））。从每个尾蚴密度中取出一式三份水样品的两个系列（A和B），并且过滤B系列样品（孔径12μm）以从水样品中除去整个尾蚴，之后沉淀所有样品。通过使用qPCR确定曼氏血吸虫DNA拷贝的定量。
该方法能够追踪真正的曼氏血吸虫eDNA（下图）。三种尾蚴密度中，尾蚴的去除显着降低了检测到的DNA拷贝的平均水平。在尾蚴密度和水中存在的血吸虫eDNA量之间发现了定量关系。
03
肯尼亚野外eDNA检测
年9月在肯尼亚中部选择具有人类活动的7个无血吸虫感染历史的位点（下图）验证eDNA。每个位点中从水体边缘取出1L三份水样，过过滤器（孔径μm）除去大颗粒，再过Sterivex-过滤器（0.22μm），提取DNA，用探针检测。同时，每个位点捕捉蜗牛，检测尾蚴上的曼氏血吸虫。
水体eDNA方法在肯尼亚中部四个地点的水样中检测到正在进行传播的曼氏血吸虫（下图）。传统的蜗牛调查未能在已知传播的两个位点（位点1和2）检测到血吸虫。在没有传播历史的两个位点（位点6和7），水样和蜗牛都未检测到血吸虫。两种方法在71%的案例中达成一致。
04
影响eDNA的非生物因素检测
根据不同盐度、温度和电导率，构建eDNA模型计算影响概率。研究表明要实现检测概率95％所需的基于模型的qPCR重复数量范围3~9个重复。最佳拟合eDNA占有率模型的所有参数估计（后中位数和95%BCI）和根据WAIC、PPLC的所有模型（见下表）。
总结
本文提出了一种成功的基于qPCR的工具——eDNA，可以直接在其淡水栖息地中检测来自蜗牛寄生的曼氏血吸虫。与传统监测方法比较，eDNA与其他研究结果一致，eDNA可以降低总体调查成本。eDNA可能潜在地增加目前关于宿主蜗牛和寄生虫时空分布的大量经验数据。这些数据将有助于改善物种分布和风险模型，提供更详细的血吸虫病传播“实时”风险图，以及预测气候变化下的未来风险。1
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