厄瓜多尔野生哺乳动物中荚膜组织胞浆菌的生态分布与潜在人畜共患病风险研究

【字体: 时间:2025年08月26日 来源:PLOS Pathogens 4.9

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  这篇研究首次系统调查了厄瓜多尔三大生态区(沿海、安第斯、亚马逊)野生哺乳动物中荚膜组织胞浆菌(Histoplasma capsulatum, H. capsulatum)的流行状况,通过巢式PCR(nested PCR)检测100-kDa蛋白编码基因,发现14%的样本(30/106物种)呈阳性,其中80%为翼手目(Chiroptera)。研究结合一类别支持向量机(OC-SVM)生态位模型,揭示了该真菌在沿海地区的环境适应性热点,为理解人畜共患病原体(zoonotic pathogen)的野生动物宿主多样性及传播风险提供了关键数据。

  

引言

荚膜组织胞浆菌(H. capsulatum)是一种全球分布的致病性双相真菌,主要流行于美洲、非洲和亚洲。其孢子通过吸入污染环境中的气溶胶传播,引发组织胞浆菌病(histoplasmosis)。该真菌偏好富含氮的土壤环境,并可能通过鸟类和蝙蝠(chiropteran)等宿主扩散。既往研究显示,啮齿类、有袋类、猫科动物等野生动物可能作为其生态宿主,但厄瓜多尔作为生物多样性热点地区,相关数据长期缺失。本研究基于"初级大流行预防"(PPP)理念,首次在全国范围内系统筛查野生哺乳动物中的H. capsulatum携带状况。

方法学

样本采集与处理

2012-2023年间,研究团队在厄瓜多尔19个省份采集324份哺乳动物组织样本(肝脏为主),涵盖翼手目(70)、啮齿目(182)、有袋目(14)等7个目。蝙蝠采用雾网捕获,非飞行小型哺乳动物使用Sherman活体陷阱和陷阱桶系统。样本经形态学鉴定后,保存于75%乙醇。

分子检测

采用玻璃乳法(glass milk method)提取DNA,通过靶向100-kDa蛋白基因的巢式PCR进行检测:首轮扩增使用HcI/HcII引物(产物391 bp),次轮使用HcIII/HcIV引物(210 bp)。阳性样本经Sanger测序验证,序列提交NCBI(登录号OR242319-OR242355等)。

生态位建模

基于阳性检出位点,结合温度、湿度、土壤化学特征等环境变量,采用一类别支持向量机(OC-SVM)构建超体积模型,预测真菌适宜生存区域。

结果

宿主分布特征

H. capsulatum总检出率为14.1%(46/325),涉及30个物种。翼手目阳性率最高(37/46),显著高于其他目(χ2=62.84, p<0.0001),包括首次报道的13种蝙蝠宿主。啮齿目(7/46)和有袋目(2/46)亦有检出,而穿山甲(Cingulata)等目均为阴性。值得注意的是,在海拔3893米的安第斯山区啮齿类Thomasomys paramorum中检出该菌,突破了传统认为的低温环境限制。

地理分布模式

阳性样本集中分布于北部亚马逊地区(单点最高25例),沿海地区呈零星分布。生态模型显示,沿海低地和安第斯山西部存在连续适宜区,而亚马逊东部呈现碎片化分布(图2)。主成分分析(PCA)表明,氮磷富集环境与真菌存活显著相关。

讨论

宿主特异性与生态意义

蝙蝠作为主要宿主可能与其群居习性、长距离迁徙有关,而啮齿类的社会行为同样促进病原传播。研究首次在厄瓜多尔记录到Didelphis albiventris等有袋类携带该菌,但与巴西报道不同,本地穿山甲未检出阳性。南极洲土壤中曾分离出H. capsulatum,结合本研究的安第斯高山检出案例,提示该菌具有超乎预期的环境适应力。

公共卫生启示

厄瓜多尔既往临床病例多与蝙蝠洞穴暴露相关,包括一例被误诊为内脏利什曼病的儿童死亡案例。OC-SVM模型指出的沿海高风险区与人类活动区重叠,建议加强农林业工作者防护教育。蝙蝠在生态系统中的关键角色(如授粉)要求平衡保护与风险管控,例如在旅游洞穴推广防护装备使用。

局限性与展望

样本量受物种保护状态和偏远地区可达性限制,且未能进行多位点序列分型(MLST)。未来需结合培养分离和基因组分析,明确菌株变异特征。生态模型预测结果需通过实地土壤采样验证,尤其关注沿海-安第斯过渡带。

结论

本研究证实H. capsulatum在厄瓜多尔野生动物中具有广泛宿主谱和跨生态区分布特征,强调野生动物监测对发现人畜共患病热点的重要性。研究结果为实施"健康一体化"(One Health)策略提供了科学依据,建议将翼手目监测纳入区域流行病预警系统。

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