狼毛发中皮质醇浓度是健康状况与季节变化而非城市化的生物标志物

《Wildlife Biology》：Cortisol concentrations in hair are biomarkers of health status and seasonal change, but not urbanisation, in wolves

　　

狼已重新占据欧洲大部分原有分布区，包括人类足迹较高的区域，但人类相关应激源的生理影响仍不清楚。研究人员首先采用“剃毛/再剃毛”设计，通过四只圈养个体评估毛发生长速率与季节变化对毛发皮质醇浓度（HCC）的影响，并检验身体部位、采集方式及粪便糖皮质激素代谢物（FGCMs）与HCC的关系。毛发夏季生长更快，但冬季生长期间HCC达峰，可能反映繁殖与代谢需求导致的糖皮质激素（GCs）季节性升高；FGCMs呈现可比的季节波动且与HCC显著相关；腹部刷取样本HCC高于背部。进而研究人员分析意大利254具游荡狼尸体毛发样本，以人类足迹指数（HFI）量化人为影响，评估城市化对HCC的作用。与预测相反，HFI不能解释HCC变异，这可能源于缺乏极端城市化个体、尸体位置能否代表真实家域存疑，以及HFI等宏观景观指数未能捕捉更直接的人为应激源。相比之下，健康状态与季节显著预测HCC：患慢性损伤或传染性疾病的狼HCC升高，冬季死亡个体HCC高于其他季节。研究人员结合狼繁殖季与扩散期讨论上述结果，强调解读狼GC模式时需考虑季节需求、健康状态与方法学限制。

研究背景与立项依据

灰狼（Canis lupus）在欧洲恢复分布后已进入高人类足迹景观，但人类相关应激对狼下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的影响缺乏直接生理证据。既往犬科动物研究提示 urbanization 梯度可能提升毛发皮质醇浓度（HCC），但样本多来自郊狼、赤狐，且元分析显示人为干扰并不一致推高野生脊椎动物GC水平。同时，HCC作为长期应激整合指标，其时间分辨率受毛发生长周期、身体部位、采集方式干扰，圈养验证数据在狼中尚不充分。为此，研究人员在《Wildlife Biology》发表本研究，分两部分：Study 1以圈养狼“剃毛/再剃毛”设计标定毛发生长—激素嵌入关系；Study 2以意大利游荡狼尸体毛发检验城市化（HFI）、健康、季节对HCC的作用。

主要技术方法概括

研究采用双队列设计：Study 1为奥地利狼科学中心4只成年圈养狼，按3月间隔在肩脾区剃毛再生长取样5次，同步每周收粪；Study 2为2021–2024年意大利多机构尸检狼254具，最终232具（排除杂交表型与缺失）取肩部剪毛。激素以皮质醇酶免疫分析（EIA）定量HCC与FGCMs；城市化以2020全球人类足迹指数（HFI）1 km栅格在5.129 km半径距离加权缓冲均值表征；健康状态由尸检兽医分“好/差”并记慢病（疥螨、骨折、腹膜炎等）；季节以死亡估算日Julian date正弦余弦项纳入。统计用线性混合模型（LMM）全—零模型似然比检验，个体/板号作随机效应，数值预测变量z标准化。

研究结果

Study 1（圈养狼）结果与结论

年度毛发生长速率：肩区剃毛再生长速率冬季0.37 mm/天、春季0.41、夏季0.68、秋季0.64，证实时照与温度调控毛发生长，夏季最快。

FGCMs与HCC相关：重复测量相关分析显示两者显著正相关（R=0.72），支持HCC主要反映循环皮质醇而非毛囊局部合成。

HCC季节效应：再生长毛HCC冬季达峰（13.47 ng g^-1），夏季最低（1.75 ng g^-1），刷毛样本无季节模式，说明仅生长段毛发记录内分泌史。

身体部位与采集法：刷毛HCC肩≈腹＞背（背显著低）；同部位剃毛与刷毛首次样本HCC无差异，但刷毛因含休止期毛而不反映季节，故推荐固定部位与方式。

FGCMs Julian date效应：广义加性混合模型示2–4月高峰、7–8月低谷，与HCC冬季峰一致。

Study 2（游荡狼尸体）结果与结论

城市化效应：HFI及其与年龄类互应对HCC无显著解释力（全—简LR χ2=1.94, p=0.56）。

健康状态效应：差健康组HCC显著高于好健康组（β=-0.61, p=0.04），慢性伤/疥螨/感染推高GC。

季节性效应：秋冬季死亡个体HCC高于春夏季（χ2=8.88, p=0.01），12月达峰，吻合繁殖启动与扩散期。

讨论与结论翻译

研究人员讨论指出，圈养狼冬季毛发生长慢但HCC高，结合FGCMs季节同步，说明HCC峰关联繁殖季与冬季代谢需求而非食物短缺；刷毛样本因混入非生长期毛发丢失时间信息，未来田野研究须统一剃/剪部位。Study 2中HFI无效可能因意大利狼未达北美都市极端值、尸体位点不等于生前家域、HFI漏掉捕猎/雪地摩托等直接应激；狼可能通过时空回避适应人居。健康与季节信号稳定出现，证实HCC可作种群健康筛查辅助，但须以季节与健康分层。

结论部分：狼毛发皮质醇浓度是健康状态与季节变化的生物标志物，而非城市化的生物标志物；解读狼糖皮质激素模式时必须同时控制毛发生长周期、采样部位与采集方式、个体健康与死亡季节，否则易将繁殖期生理性GC升高误判为人为应激。