城市化环境中自由活动水豚（Hydrochoerus hydrochaeris）胃肠道寄生虫的寄生虫学与分子特征研究

《Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports》：Parasitological and molecular characterization of gastrointestinal parasites in free-ranging capybaras ( Hydrochoerus hydrochaeris) from urbanized environments in Rio de Janeiro, Brazil

　　

摘要 自由活动的水豚（Hydrochoerus hydrochaeris）作为胃肠道寄生虫的储存宿主，其流行病学重要性日益凸显，可能促进寄生虫在野生动物–家养动物–人类界面中的传播循环。本研究旨在采用粪便寄生虫学与分子方法相结合的综合策略，对巴西东南部里约热内卢市两个城市化区域的水豚胃肠道寄生虫区系进行特征描述。研究于2024年5月至2025年9月期间，从捕获动物体内直接采集了25份粪便样本。粪便寄生虫学分析包括漂浮法、McMaster虫卵计数、粪便培养、贝尔曼（Baermann）技术和卵囊孢子化，而分子分析则包括18S和28S rRNA基因的PCR扩增及测序。总体而言，80.0%（20/25）的样本至少检出一种寄生虫类群阳性。Eimeria spp.的检出率最高（56.0%；14/25），其次是Strongyloides spp.（44.0%；11/25）和毛圆线虫科（Trichostrongylidae）成员（28.0%；7/25）。毛细线虫科（Capillariidae）和尖尾线虫科（Oxyuridae）各在12.0%（3/25）的动物中检出，而Monoecocestus sp.和经形态学鉴定的Protozoophaga obesa在8.0%（2/25）的样本中检出。阳性动物中混合感染占65.0%（13/20）。形态计量学分析鉴定出4种艾美耳球虫，其中E. trinidadensis在Manguinhos地区占优势，E. ichiloensis在Santa Cruz地区占优势。分子分析支持了Protozoophaga sp.的鉴定，并鉴定出隶属于毛圆线虫科（Trichostrongylidae）和粪圆线虫科（Strongyloididae）的胃肠道线虫。研究还检出了与Caenorhabditis briggsae高度相似的序列，提示存在假寄生或环境污染。上述发现拓展了当前对自由活动水豚胃肠道寄生虫区系的认识，并证明了将粪便寄生虫学与分子方法相结合进行寄生虫特征描述的价值。

城市化背景下水豚胃肠道寄生虫多样性研究：整合寄生虫学与分子诊断的综合性评述

一、研究背景与科学问题

随着全球环境与气候变化，野生动物、家养动物和生产系统之间的相互作用不断加剧，病原体的出现和传播日益成为动物与公共卫生领域的重要挑战。在这一背景下，栖息于城市化环境中的野生动物可能在寄生虫的维持和传播中发挥重要作用。水豚（Hydrochoerus hydrochaeris）作为世界上最大的啮齿动物，广泛分布于南美洲各地，栖息于开阔地带、森林碎片和水体等多种环境。该物种表现出高度的生态可塑性和对改造环境的显著适应性，其分布与人类活动密切相关。在巴西东南部，城市化区域水豚种群的持续增长引发了关于疾病传播的日益关注，包括巴西斑疹热，凸显了对这些种群进行流行病学监测的重要性。

尽管已有研究在委内瑞拉、阿根廷、哥伦比亚和巴西多个州对水豚胃肠道寄生虫进行了调查，但整合传统粪便寄生虫学与分子方法以系统表征水豚寄生虫区系的研究仍然匮乏，特别是在巴西东南部城市化环境中。此外，感染水豚的蠕虫分子数据仍然有限，限制了分类学分辨率和对人类改造景观中寄生虫生态学的理解。虽然水豚中报告的大多数寄生虫具有宿主特异性或人畜共患相关性不确定，但调查其在城市环境中的出现有助于环境监测，并有助于在“One Health”框架下理解宿主–寄生虫相互作用。

基于上述知识空白，本研究提出以下假设：整合传统粪便寄生虫学与分子方法将提供更全面的胃肠道寄生虫特征描述并提高分类学分辨率。研究旨在通过整合方法表征里约热内卢市两个城市化环境中自由活动水豚的胃肠道寄生虫，具体目标包括：确定胃肠道寄生虫的出现率和多样性，基于孢子化卵囊的形态学和形态计量学特征鉴定Eimeria物种，以及利用分子标记确认选定蠕虫的分类学身份。

二、研究设计与技术方法

本研究采用观察性设计，于2024年5月至2025年9月在巴西里约热内卢市的两个采样点（Santa Cruz和Manguinhos）开展。两个地点均支持稳定的自由活动水豚种群，但城市化程度和空间格局存在差异：Manguinhos嵌入高度城市化景观，而Santa Cruz则呈现包括植被、农业和未开发区域在内的异质景观。研究共进行四次野外采样活动，每个地点两次，共采集25只不同个体的粪便样本，平均每次考察约6只动物。所有动物通过皮下微芯片植入进行个体识别，以避免重复采样。6月龄以下幼崽因麻醉风险未纳入化学保定。

关键技术方法包括：粪便寄生虫学分析（蔗糖饱和溶液离心漂浮法、McMaster虫卵计数法、粪便培养、贝尔曼技术、卵囊孢子化及形态计量学鉴定）、分子分析（酚–氯仿法DNA提取、18S和28S rRNA区域PCR扩增、Sanger测序、BLAST比对和最大似然法系统发育分析）。粪便样本直接采集自动物直肠壶腹，确保个体样本识别并最大限度减少环境污染。所有样本在采集后24小时内处理。

三、研究结果

3.1 粪便寄生虫学分析

25份粪便样本中，80.0%（20/25）至少检出一种寄生虫类群阳性。Eimeria spp.检出率最高（56.0%；14/25），其次为Strongyloides spp.（44.0%；11/25）和毛圆线虫科（28.0%；7/25）。毛细线虫科和尖尾线虫科各检出12.0%（3/25），Monoecocestus spp.和Protozoophaga obesa各检出8.0%（2/25）。

3.1.1 孢子化分析

Manguinhos地区6份阳性样本经孢子化后共检查109个孢子化卵囊，鉴定出4种艾美耳球虫：E. trinidadensis（78.0%）、E. ichiloensis（11.0%）、E. araside（9.2%）和E. boliviensis（1.8%）。Santa Cruz地区8份阳性样本共检查13个孢子化卵囊，其中E. ichiloensis占61.5%，E. trinidadensis占38.5%。

3.2 单一感染与混合感染频率

阳性样本中65.0%（13/20）呈现多重感染，35.0%（7/20）为单一感染。成虫线虫经形态学鉴定初步归类为Protozoophaga sp.。

3.3 三期幼虫（L3）分子分析

6个粪便培养获得三期幼虫，经多对引物扩增和测序后，BLAST分析将其归属于毛圆线虫总科（Trichostrongyloidea）、圆线虫总科（Strongyloidea）、Strongyloides spp.和Caenorhabditis briggsae。Strongyloides代表序列与S. callosciureus和S. ratti相似性最高（92.07%–93.00%），这是水豚Strongyloides序列首次提交至GenBank。样本F（Manguinhos）与C. briggsae具有100%核苷酸同一性，提示假寄生或环境污染。所有样本对Haemonchus contortus特异性检测均为阴性。

3.4 形态学鉴定与系统发育分析

分离株G经形态学鉴定为Protozoophaga obesa，18S rRNA部分序列与参考序列具有98.27%核苷酸同一性。最大似然系统发育分析中，该序列与P. obesa EF180075.1形成姐妹关系，但分支支持率较低，因此保守地将其指定为Protozoophaga sp.。

3.5 临床与寄生虫学发现

2024年5月在Santa Cruz捕获的一只雄性水豚表现出腹泻、鼓胀、腹痛征象、高热和严重蜱虫感染。粪便寄生虫学分析显示多种寄生虫群混合感染，包括Monoecocestus sp.、毛圆线虫科线虫、毛细线虫科成员、Protozoophaga sp.虫卵和Eimeria spp.卵囊，并观察到高寄生虫负荷。该发现为孤立临床观察，不能建立寄生虫与临床症状之间的因果关系。

四、讨论与结论

本研究发现水豚在城市化环境中携带多样化的胃肠道寄生虫群落，混合感染频率高。Eimeria spp.的优势检出与南美洲其他地区水豚研究结果一致。P. obesa作为水豚最常见的线虫之一，其低检出率可能反映种群差异、样本特征和诊断方法差异。分子分析证实了毛圆线虫总科、圆线虫总科和Strongyloides spp.的存在，并首次提供了水豚Strongyloides序列的分子参考。C. briggsae的检出提示环境来源的假寄生现象。

研究结论指出，里约热内卢城市化区域自由活动水豚携带高发生率和多样性的胃肠道寄生虫，原虫和蠕虫混合感染频繁。传统方法与分子方法的整合促进了选定蠕虫的分类学特征描述，包括Protozoophaga sp.以及毛圆线虫科和粪圆线虫科胃肠道线虫的鉴定。这些发现拓展了水豚寄生虫学和分子数据，为城市化环境中寄生虫多样性和野生动物健康监测的未来研究提供了基线信息。研究结果应在寄生虫生态学和野生动物健康背景下进行解读，而非作为直接人畜共患风险的证据，但记录城市化环境中自由活动水豚循环的胃肠道寄生虫多样性有助于环境监测，并支持旨在理解野生动物、家养动物、人类和共享生态系统之间相互作用的综合“One Health”方法。