全球土壤成壤因素与足菌肿（Podoconiosis）关联的系统性综述：病因探索与防治新视角

这篇综述首次系统梳理了足菌肿（Podoconiosis）与土壤成壤（pedogenic）因素的全球关联，揭示了该非传染性热带病与碱性火山岩基岩、高海拔（>1000m）、高降雨量（>1000mm/年）及黏土矿物（如高岭石kaolinite、蒙脱石smectite）富集的显著相关性。通过分析27项研究（含组织学、土壤学及遥感数据），提出土壤淋溶（leaching）导致的痕量元素（如Be、Zr、Fe）富集可能是关键致病因素，为开发基于矿物标志物的诊断和靶向治疗提供了新思路。

　　

背景

足菌肿（Podoconiosis）是一种非传染性淋巴水肿疾病，全球约400万人受累，主要分布于非洲、拉丁美洲和亚洲的17个国家，其中埃塞俄比亚病例数最多（150万）。该病与长期赤足接触火山岩衍生的红黏土有关，但具体致病因子尚未明确。现有假说认为，土壤颗粒经皮肤进入淋巴系统后引发巨噬细胞介导的炎症反应，最终导致淋巴管纤维化和下肢肿胀。

方法

研究团队系统检索了Embase、Global Health等5个数据库（截至2024年1月），纳入27项定量研究（含8项组织分析、8项土壤检测及5项地理空间研究），使用AXIS工具评估质量。早期研究（1970年代）质量较低（AXIS评分≤15），而2000年后研究质量显著提升（均分18.1）。

结果

组织学研究

• 电子显微镜显示患者淋巴结巨噬细胞内含双折射晶体颗粒，X射线能谱分析证实富含硅（Si）、铝（Al），Al:Si比值显著高于正常组织。
• 铁（Fe）、钛（Ti）氧化物在病患组织中富集，小鼠实验证实 endemic 土壤颗粒对巨噬细胞具细胞毒性。

土壤与成壤因素

• 地质关联：9项研究一致发现碱性火山岩基岩区域与疾病高发相关，但埃塞俄比亚不同玄武岩（basalt）成分提示风化过程的关键作用。
• 气候因素：6项研究证实海拔1000-2800米、年降雨>1000mm是显著风险因素，可能与淋溶导致的矿物富集有关。
• 矿物学特征：
  • 石英（SiO₂）：病例数每增加1%伴随土壤石英含量升高15.5%（埃塞俄比亚数据）。
  • 黏土矿物：高岭石（Al₂Si₂O₅(OH)₄）在病区土壤中显著富集，而蒙脱石关联性存在地域差异。
  • 痕量元素：铍（Be）、锆（Zr）在喀麦隆病区土壤中含量显著增高，砷（As）、钴（Co）等元素分布与疾病呈特异性关联。

讨论

当前证据表明，足菌肿是地质-气候-矿物复合作用的结果：

1. 火山岩风化形成富含黏土矿物的红壤；
2. 高降雨淋溶导致可溶性元素流失，难溶矿物（如石英、赤铁矿）相对富集；
3. 纳米级颗粒（<0.001mm）可能通过皮肤微创伤穿透淋巴系统。
   未来需结合高光谱技术、微束分析（如μ-XRF）和机器学习，解析土壤有机质-矿物复合体的致病机制。

研究意义

该综述为开发基于矿物标志物的早期诊断工具提供了理论依据，并提示针对特定土壤成分的干预措施（如改良鞋底材料）可能成为预防新策略。跨学科合作将助力破解这一"土壤-疾病-贫困"恶性循环。