基于海绵的环境DNA检测技术在监测欧洲野牛结核分枝杆菌复合群标志物中的应用价值

推荐 为解决欧洲野牛（Bison bonasus）结核病（TB）监测难题，研究人员基于环境DNA（eDNA）技术，通过采集84份样本并采用实时PCR检测IS6110、IS1081和MPB70靶标，发现20.2%的样本同时检出IS6110和IS1081，且阳性样本集中于历史疫情高发区域。该技术为野生动物疾病监测提供了非侵入性新工具，尤其适用于濒危物种的保护与管理。

　　

论文解读
欧洲野牛（Bison bonasus）作为欧洲最大的陆地哺乳动物，被国际自然保护联盟（IUCN）列为“近危”物种。然而，结核病（TB）对其种群构成严重威胁，尤其是在高密度栖息地和频繁迁徙背景下，疾病传播风险加剧。传统诊断方法如结核菌素皮肤试验存在操作复杂、成本高昂且需重复麻醉动物的缺陷，亟需开发更高效的监测手段。为此，来自西班牙马德里康普顿斯大学和波兰华沙生命科学大学的研究团队，创新性地采用基于海绵的环境DNA（eDNA）检测技术，对波兰境内8个欧洲野牛种群（包括圈养和野生群体）进行采样分析，旨在验证该技术对结核分枝杆菌复合群（MTC）标志物的检测效能。

研究团队通过实时PCR技术靶向检测IS6110、IS1081和MPB70基因片段，在84份样本中发现17份（20.2%）同时检出IS6110和IS1081，但未检测到MPB70。阳性样本主要集中于历史疫情高发的圈养群体（Bieszczady-Muczne）及邻近的野生群体（Bieszczady山脉）。数据分析显示，既往TB疫情史显著影响MTC DNA的检出率（p<0.004），而样本来源类型（动物体表、饲料槽、土壤等）无显著差异。值得注意的是，尽管低浓度eDNA信号（最低Ct值为35.25）未必代表活菌存在，但其分布模式与历史血清学检测结果高度相关（Rho=0.832，p=0.020），表明eDNA检测可反映区域内的MTC流行趋势。

该研究证实，海绵采样结合eDNA检测是一种非侵入性、高效的监测工具，尤其适用于难以直接采样的野生动物群体。其优势在于减少对动物的干扰，同时通过多点采样实现大范围疫情筛查。研究结果为优化欧洲野牛TB防控策略提供了科学依据，并为其他濒危物种的疾病监测提供了可复制的范例。研究成果发表于《Scientific Reports》，凸显了跨学科技术在野生动物保护中的重要价值。

关键技术方法
研究团队采用海绵非侵入性采样技术，从欧洲野牛体表及其生活环境（饲料槽、土壤、围栏等）收集样本，并通过实时PCR靶向检测IS6110、IS1081和MPB70基因片段，结合统计模型分析TB历史疫情对eDNA检出率的影响。

研究结果
IS6110和IS1081的检测
通过实时PCR技术，在84份样本中发现17份（20.2%）同时检出IS6110和IS1081，阳性样本主要集中于Bieszczady-Muczne圈养群体（50%）及邻近野生群体（29.4%）。

样本来源与阳性率关联
统计分析表明，既往TB疫情史显著提高MTC DNA检出率（p<0.004），而样本来源类型（动物体表、饲料槽、土壤）无显著差异。

eDNA信号与历史数据的相关性
尽管低浓度eDNA信号未必代表活菌存在，但其分布模式与历史血清学检测结果高度相关（Rho=0.832，p=0.020），提示eDNA检测可作为区域MTC流行趋势的间接指标。

研究结论与意义
该研究首次验证了海绵采样结合eDNA检测技术在监测欧洲野牛TB标志物中的可行性。其非侵入性特点尤其适用于濒危物种，可减少对动物的干扰并提高监测效率。研究结果为优化TB防控策略提供了科学依据，并为其他野生动物疾病监测提供了技术参考。未来需进一步探索eDNA信号的生物学意义及与其他诊断工具的协同应用潜力。