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加拉帕戈斯海狮中致病性钩端螺旋体(Leptospira interrogans)的流行特征与生态意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:BMC Zoology 1.4
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本研究针对加拉帕戈斯海狮(Zalophus wollebaeki)种群衰退与钩端螺旋体病(Leptospirosis)潜在关联的科学问题,通过连续两年(2016-2017)的血清学检测(MAT)和分子分析(secY基因测序),首次证实了致病性钩端螺旋体L. interrogans在该物种中的持续流行(血清阳性率43.3-55.8%,DNA检出率45.8-70.8%)。研究由厄瓜多尔圣弗朗西斯科基多大学(USFQ)团队主导,揭示了这一濒危物种在孤立岛屿生态系统中的病原体暴露模式,为制定人兽共患病防控策略提供了关键数据。
在浩瀚的太平洋东部,加拉帕戈斯群岛以其独特的生物多样性闻名于世。然而近年来,这里的旗舰物种——加拉帕戈斯海狮(Zalophus wollebaeki)正面临严峻挑战。种群数量在过去40年锐减50%,被世界自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种。虽然厄尔尼诺现象导致的食物短缺被认为是主要威胁,但科学家们逐渐意识到,来自人类活动的病原体传播可能是另一个隐形杀手。
这一担忧并非空穴来风。作为加拉帕戈斯海狮的近亲,加州海狮(Z. californianus)早已深受钩端螺旋体病(Leptospirosis)之害,周期性爆发导致大规模死亡。由致病性钩端螺旋体(Leptospira)引发的这种细菌性疾病,能够通过尿液传播,造成肾脏损伤甚至流产。但令人困惑的是,尽管2002年就发现加拉帕戈斯海狮存在钩端螺旋体抗体,十余年来其流行规律、病原体种类及健康影响始终成谜。
为解开这个生态健康谜题,厄瓜多尔圣弗朗西斯科基多大学(Universidad San Francisco de Quito, USFQ)的Sebastián Melo团队展开了系统性研究。他们选择圣克里斯托瓦尔岛上两个典型栖息地:"El Malecón"(靠近人类聚居区)和"Punta Pitt"(受保护的自然区域)作为观测点,在2016-2017年繁殖季采集血液样本,并于2021年补充收集尿液污染沙土及死亡幼体肾脏组织。通过微观凝集试验(MAT)、实时定量PCR(qPCR)和纳米孔测序技术,团队首次描绘出钩端螺旋体在这一孤立生态系统中的传播图谱。
血清学分析揭示持续暴露
2016年"El Malecón"和"Punta Pitt"栖息地的血清阳性率分别为55.8%(24/43)和54.5%(18/33),次年仍维持在51.7%(15/29)和43.3%(13/30)。虽然抗体滴度普遍较低(1:20-1:80),但跨年度的稳定阳性率表明病原体在种群中持续循环。值得注意的是,20份样本出现血清型交叉反应,暗示可能存在多种Leptospira interrogans血清型的共同流行。
分子证据锁定病原体身份
从沙土尿液样本中检出70.8%(17/24)的钩端螺旋体DNA阳性率,肾脏组织阳性率达45.8%(11/24)。通过对secY基因片段测序获得的10条序列,全部与L. interrogans标准株100%匹配。系统发育分析显示,这些序列紧密聚集在L. interrogans分支内,与加州海狐流行株属于同一进化谱系。研究人员还发现一个特殊单核苷酸多态性(SNP 3,739,025),可能代表适应海岛宿主的独特基因型。
生态意义与保护启示
这项发表在《BMC Zoology》的研究具有多重价值:首次确认L. interrogans是加拉帕戈斯海狮中循环的致病菌种,证明其暴露程度与人类活动密集度无关(两栖息地无显著差异),提示可能存在野生动物保存宿主。更关键的是,研究为"健康一体化"(One Health)实践提供了科学依据——既要保护濒危海狮免受病原体威胁,也需防范人兽共患病风险。在旅游业快速发展的加拉帕戈斯群岛,这项成果将直接指导国家公园制定游客-野生动物接触规范,以及家畜/流浪动物的疾病监测计划。
随着气候变化加剧,海洋哺乳动物面临的环境压力与日俱增。USFQ团队的这项工作不仅填补了孤立岛屿生态系统病原体研究的空白,更为理解钩端螺旋体在简单传播链中的进化规律提供了理想模型。未来研究需要揭示这种细菌是通过何种途径登陆群岛,以及其在海狮种群中保持流行的具体机制,这些答案将直接影响这个独特物种的存续命运。
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