综述：抗菌素耐药性：机制、原因、预防措施及其对社会的影响

《The Microbe》：Antimicrobial Resistance: Mechanism, Causes, Prevention and Societal Impact

本文系统评估了2000-2024年间野生动物牛结核病（bTB）的诊断方法，包括直接检测（培养、PCR、分子分型）和间接免疫学检测（TST、IGRA、ELISA等）。研究指出，单一检测方法存在灵敏度或特异性不足的问题，需结合CMI与抗体检测提高准确性。新兴技术如WGS、LAMP和AI辅助诊断显著提升了分子溯源与现场检测能力，但需解决样本获取、成本效益及跨物种适用性等挑战。结论强调需开发快速、精准且经济适用的多技术联用方案，以应对复杂 wildlife-家畜-人类接口的防控需求。

　　### 研究背景与意义

**Mycobacterium bovis**（结核分枝杆菌牛型）是导致牛结核病（bTB）的主要病原体，其传播涉及野生动物、家畜以及人类。这种疾病不仅对农业和畜牧业造成影响，还可能对公共卫生构成威胁。随着研究的深入，人们逐渐认识到野生动物在bTB传播中的重要作用，例如白尾鹿、羚羊、欧洲獾、野猪、刺尾袋鼠、非洲水牛、非洲野猪、鬣狗、熊、狮子等野生动物都可能成为bTB的潜在宿主。这些宿主与家畜之间的相互作用，以及环境因素，都可能促进bTB的传播。因此，对野生动物中bTB的诊断方法进行研究，对于控制和预防该病在野生动物-家畜-人类之间的传播具有重要意义。

### 诊断方法的分类与特点

在野生动物中，bTB的诊断方法可以分为直接检测和间接检测两大类。直接检测方法包括对动物尸体进行病理学检查、培养病原体、显微镜检查以及分子检测等。这些方法主要用于确认感染情况，例如通过尸检发现结核样病变（TBLs），或者利用PCR等分子技术进行病原体的检测。而间接检测方法则依赖于动物的免疫反应，如细胞介导的免疫（CMI）检测和抗体检测。CMI检测包括结核菌素皮肤试验（TST）和干扰素γ释放试验（IGRA），而抗体检测则包括酶联免疫吸附试验（ELISA）、侧流免疫层析试验（LFA）、荧光偏振分析（FPA）以及多抗原印迹免疫分析（MAPIA）等。

直接检测方法通常需要对动物进行捕获和固定，这在野外环境中是一项挑战。此外，这些方法的敏感性和特异性因动物种类和感染阶段而异。例如，培养方法被认为是金标准，但其耗时较长，通常需要6至12周才能获得结果，而且需要特定的生物安全三级实验室设施。相比之下，显微镜检查虽然快速，但特异性较低，容易受到其他非结核分枝杆菌（NTM）的干扰。

间接检测方法则具有更高的灵敏度和特异性，尤其是在感染的早期阶段。例如，TST可以用于检测动物的结核菌素反应，而IGRA则可以避免对活体动物进行刺激，并且具有更高的特异性。然而，这些方法在某些野生动物中的应用仍然受到限制，例如在欧洲獾中，TST的特异性较低，而IGRA的灵敏度和特异性在不同物种之间也存在差异。

### 技术进展与创新

近年来，随着技术的进步，bTB的诊断方法也有了显著的创新。例如，全基因组测序（WGS）已被广泛应用于研究结核分枝杆菌复合群（MTC）菌株的遗传多样性，从而更深入地理解不同宿主之间的传播模式。此外，人工智能和机器学习等新兴技术也被引入到bTB的诊断中，以提高诊断的准确性和效率。这些技术可以用于预测感染状态，并帮助制定更有效的控制策略。

在非侵入性诊断方面，挥发性有机化合物（VOCs）检测和CRISPR技术的应用也取得了进展。VOCs检测可以通过电子鼻或气相色谱-质谱联用（GC-MS）来分析动物呼吸或粪便中的化学信号，从而提供一种快速、简便的诊断方法。CRISPR技术则利用其对特定DNA序列的高度特异性，用于检测bTB感染，可能成为传统诊断方法的替代方案。

### 诊断技术的比较与优化

在诊断方法的选择上，研究人员通常会考虑多种因素，如诊断的目的（筛查或确认）、动物种类、疾病阶段、地理位置、诊断方法的敏感性和特异性，以及经济可行性。例如，在某些欧洲国家，如英国和爱尔兰，控制bTB在獾中的传播仍然是一个挑战，这主要是由于诊断方法的多样性以及野生动物宿主的广泛存在。因此，结合多种诊断方法可能更有效，例如将CMI检测与抗体检测结合，以提高诊断的准确性。

在实际应用中，某些诊断方法的性能可能受到环境因素的影响。例如，某些野生动物的皮肤特性可能影响TST的实施，而其他物种可能对某些抗原的反应较弱。此外，环境中的微生物群落可能对诊断方法的敏感性和特异性产生干扰，特别是在使用免疫学方法时。因此，需要开发更适用于不同野生动物的诊断方法，并进行严格的验证。

### 诊断方法的局限性与挑战

尽管现有诊断方法在bTB的检测中具有一定的优势，但它们仍然存在局限性。例如，TST在某些野生动物中可能无法准确区分感染和疫苗接种，而IGRA虽然具有更高的特异性，但需要采集血液样本，并且在某些物种中可能无法达到理想的敏感性。此外，许多诊断方法的实施成本较高，且需要专业的实验室设备，这在野外环境中可能难以实现。

为了克服这些挑战，研究人员正在探索新的诊断技术，如基于机器学习的预测模型和快速、便携的检测设备。例如，使用机器学习模型可以提高对bTB感染的预测能力，而便携式设备则可以用于现场快速检测。此外，通过优化诊断方法的抗原选择和测试流程，可以提高检测的准确性，减少假阳性和假阴性的发生。

### 未来的研究方向与建议

为了更有效地诊断野生动物中的bTB，未来的研究应关注以下几个方面：首先，开发适用于多种野生动物的快速、准确且成本效益高的诊断方法；其次，进一步优化现有诊断方法，提高其在不同物种中的适用性；第三，加强野生动物与家畜之间的传播机制研究，以便制定更有效的控制策略；最后，推动多学科合作，结合流行病学、生态学和公共卫生领域的知识，形成综合性的bTB防控体系。

此外，研究还应关注诊断方法的标准化和验证。由于不同物种的免疫反应和病原体载量存在差异，因此需要为每种野生动物制定相应的诊断标准。同时，由于野生动物的分布广泛，研究应更加注重区域性差异，以制定适应不同生态环境的诊断策略。

总之，bTB的诊断在野生动物中具有重要意义，但同时也面临诸多挑战。通过不断的技术创新和多学科合作，可以开发出更高效、可靠的诊断方法，从而更好地控制和预防bTB的传播。