历史样本揭示山地大猩猩线虫流行病学:圆线虫是敌是友?

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Biological Conservation 4.9

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  研究人员针对山地大猩猩(Gorilla beringei beringei)种群中日益严重的圆线虫(Strongylid nematodes)相关临床疾病问题,利用历史生物样本库(biobanking)和高通量测序技术(HTS),揭示了致病性猪圆线虫(Hyostrongylus)在特定区域的时空动态变化,为濒危物种保护中的疾病管理提供了关键科学依据。

  

山地大猩猩的保护曾被誉为濒危物种恢复的典范,然而近年来,这个成功故事正面临新的挑战。在维龙加火山群(VM)和布温迪国家公园(BINP)这两个仅存的山地大猩猩种群中,与圆线虫(Strongylid nematodes)相关的胃肠道疾病发病率显著上升,部分病例甚至导致死亡。令人困惑的是,这些疾病呈现出明显的地域差异:VM种群主要表现为无症状猝死和急性胃炎,而BINP种群则多见慢性消耗综合征。更值得注意的是,VM种群中84%的死亡病例集中发生在Karisimbi和Bisoke两座火山之间的狭小区域——这里正是过去20年大猩猩社会结构发生剧烈变化的区域。

为了追溯这一现象的根源,来自捷克科学院脊椎动物生物学研究所(Institute of Vertebrate Biology, Czech Academy of Sciences)的研究团队创新性地利用历史生物样本库中保存的2001年和2018年粪便样本,结合高通量测序技术(HTS),首次揭示了濒危物种寄生虫群落长达20年的动态演变规律。这项发表在《Biological Conservation》上的研究,不仅为理解野生动物疾病生态学提供了新视角,更凸显了生物样本库在保护生物学中的独特价值。

研究团队主要采用ITS-2(Internal Transcribed Spacer 2)宏条形码技术,通过Illumina MiSeq平台进行菌株水平鉴定,同时结合传统粪便虫卵计数(FEC)方法。样本来源于VM和BINP两个种群的历史(2001年)和近期(2018年)粪便样本,覆盖不同地理区域。

研究结果

遗传多样性

通过分析近1250万条高质量ITS-2序列,鉴定出9个圆线虫属,其中Hyostrongylus、Oesophagostomum和Trichostrongylus为优势属。在VM种群中,2018年样本的Hyostrongylus相对丰度显著高于2001年(42.7% vs 11.3%),这种变化在Karisimbi-Bisoke区域尤为突出。

讨论

研究发现VM种群圆线虫群落结构发生了显著重组,致病性Hyostrongylus在Karisimbi-Bisoke区域的相对丰度增加了近4倍。这种变化与2007年后该区域大猩猩社会结构剧变(群体分裂导致密度增加3倍)时间吻合,提示宿主种群动态可能是驱动寄生虫流行病学变化的关键因素。相比之下,BINP种群的圆线虫群落保持相对稳定,印证了两地临床表现差异的生态基础。

这项研究首次证实了濒危物种寄生虫群落的长期动态变化与宿主种群生态的关联性,为"One Health"理念在保护生物学中的应用提供了实证。特别值得注意的是,Hyostrongylus作为猪类重要病原体在山地大猩猩中的致病性显现,可能反映了人类活动对野生动物微生物组的深远影响。研究强调,对"岛屿化"保护种群的成功管理不仅需要关注数量恢复,更需警惕因空间限制导致的疾病风险累积,而生物样本库与长期监测的结合将成为预防生物多样性流失的重要工具。

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