城市化驱动下森林砍伐对巴西恰加斯病媒介昆虫入侵风险的生态流行病学研究
《Scientific Reports》:Deforestation effects and house invasion by chagas disease vectors in Brazil
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时间:2025年11月01日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对巴西萨尔瓦多市城市化进程中森林砍伐对恰加斯病传播媒介锥蝽分布的影响展开调查。通过结合遥感土地利用数据(MapBiomas)和2007-2019年锥蝽监测记录,研究人员发现城市扩张导致森林碎片化,促使野生锥蝽(如Panstrongylus tibiamaculatus)频繁入侵人居,约50%个体携带克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)。空间模型显示,森林砍伐面积是锥蝽数量的关键预测因子(IRR=3.29)。研究揭示了城市化背景下人兽共患病传播的新模式,为制定基于“一体化健康”理念的精准防控策略提供了科学依据。
在巴西萨尔瓦多市,高楼林立的现代都市与残留的大西洋森林斑块形成鲜明对比。这种快速城市化进程背后,隐藏着一种古老威胁的重新浮现——恰加斯病(Chagas disease)。作为拉丁美洲最严重的寄生虫病之一,恰加斯病传统被认为流行于农村贫困地区,但近年来随着森林砍伐和城市扩张,携带病原体克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)的媒介昆虫锥蝽(triatomine)开始频繁出现在城市住宅中,形成了新的传播风险格局。
为揭示这一生态流行病学谜题,由Gilmar Ribeiro-Jr领衔的研究团队在《Scientific Reports》发表了题为《Deforestation effects and house invasion by chagas disease vectors in Brazil》的突破性研究。该研究创新性地整合了长达35年的卫星遥感数据与实地监测记录,首次系统阐明了森林砍伐如何通过改变景观结构驱动锥蝽入侵人居的机制。
研究团队采用多学科交叉方法,主要关键技术包括:①基于MapBiomas项目(1985-2022年)的Landsat系列卫星影像土地利用分类技术,定量分析森林覆盖变化;②萨尔瓦多市公共卫生系统2007-2019年收集的1,518例锥蝽标本的形态学鉴定和寄生虫学检测;③采用集成嵌套拉普拉斯近似(INLA)的贝叶斯空间模型,结合零膨胀负二项分布和Besag-York-Mollié先验,解析环境变量与锥蝽分布的关联。
通过分析MapBiomas数据发现,1985-2022年间萨尔瓦多城市用地(Urban Area)比例从23%激增至61%,而森林形成(Forest formations)面积从17.9%缩减至14.7%。城市扩张主要通过侵占混合用地(Mosaic of Mixed Use)实现,导致人口与森林残留斑块的距离缩短。
1,511只地理定位锥蝽中99.53%为潘氏锥蝽(Panstrongylus tibiamaculatus),半数采集于居室内环境。寄生虫学检测显示约50%个体感染克氏锥虫,成虫全部为有翅型,且未发现居室定殖现象,证实其为野生型入侵行为。
最具解释力的INLA-BYM模型显示:森林砍伐面积(Deforestation)与锥蝽数量呈显著正相关(IRR=3.29, 95%CI:1.43-7.64),而森林覆盖面积更适合作为随机效应处理。岭回归分析进一步证实,砍伐是锥蝽出现的直接驱动因素,森林覆盖则反映区域异质性。78.97%的锥蝽记录集中于森林残留最大的社区。
研究结论强调,城市化过程中的森林碎片化破坏了野生锥蝽原有栖息地,同时人工光源和邻近森林的住宅建设创造了入侵条件。高感染率(50%)的野生锥蝽持续入侵,虽未建立居室种群,但通过机械传播或偶然摄入携带虫体的昆虫碎片,仍存在经口传播风险。作者建议在高风险社区加强锥蝽信息站(TIPs)建设,结合社区参与式监测和健康教育活动,建立基于“一体化健康”(One-health)理念的精准防控体系。
该研究突破了传统认知中恰加斯病仅限于农村地区的范式,揭示了城市化进程中人为景观改造如何重构疾病传播循环。通过空间显性模型的创新应用,不仅为萨尔瓦多市提供了精准防控靶点,更为全球热带病流行区应对城市化健康挑战提供了方法论范式。随着气候变化的加剧,这种生态-社会因素交织的传播模式可能成为更多人兽共患病的新常态,而本研究建立的多尺度监测框架将为未来预警系统提供重要基石。
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