《EcoHealth》:Differences in Ecological Drivers for Leptospira and Hantavirus in an Urban Norway Rat Population
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城市地区的鼠类控制是一项重要的公共卫生措施,其原因之一是鼠类能够携带多种人兽共患病原体。有效的、基于证据的控制计划必须同时考虑鼠类生态学和病原体生态学,以实现鼠类种群数量降低和病原体传播风险降低的双重目标。本研究旨在确定巴西萨尔瓦多市四个城市贫困社区中城市挪威
城市地区的鼠类控制是一项重要的公共卫生措施,其原因之一是鼠类能够携带多种人兽共患病原体。有效的、基于证据的控制计划必须同时考虑鼠类生态学和病原体生态学,以实现鼠类种群数量降低和病原体传播风险降低的双重目标。本研究旨在确定巴西萨尔瓦多市四个城市贫困社区中城市挪威鼠种群钩端螺旋体(*Leptospira* sp.)和汉坦病毒(Hantavirus)阳性的生态驱动因子。研究人员共捕获120只鼠,并检测了钩端螺旋体和汉坦病毒的感染情况。研究人员分别针对钩端螺旋体(N=109)和汉坦病毒(N=108)的阳性结果构建了广义线性模型(Generalized Linear Models, GLMs),纳入一组环境和人口统计学变量,随后采用基于赤池信息准则(Akaike’s Information Criterion, AIC)的逐步模型选择方法进行筛选。年龄、肝脏中存在*Calodium hepaticum*疤痕、伤口、杂物堆积、明渠排污沟渠以及未铺砌土壤均与钩端螺旋体阳性呈正相关。年龄和杂物堆积的存在与汉坦病毒阳性呈正相关,而鼠类控制活动和雄性性别则为保护因素。与钩端螺旋体阳性相关的因素也与鼠类侵扰相关。不同亚组的环境和人口统计学因素对流行病学特征不同的病原体产生不同影响。有效降低人兽共患风险的防控措施必须考虑系统内存在病原体的生态学特征。
**城市挪威鼠种群中钩端螺旋体与汉坦病毒生态驱动因子的差异:一项基于巴西萨尔瓦多贫困社区的研究解读**
**研究背景与目的**
挪威鼠(*Rattus norvegicus*)作为遍布全球的伴生动物,与人类活动密切相关,其栖息地多为城市化区域,并高度依赖人类活动提供的资源。鼠类与人类的关系并不和谐,鼠类被视为害兽,对农业、基础设施造成破坏,并污染食物储备。据保守估计,仅挪威鼠在全球每年造成的经济损失就超过3000万美元。在全球南方,城市中心快速扩张导致非正规住区出现,这些住区普遍存在基本城市服务(如垃圾收集、卫生设施、害虫控制)和基础设施供给不足的问题,由此形成的环境高度有利于鼠类侵扰,大量水、食物和庇护所条件充足。人与鼠的密切共存使得住区人群暴露于鼠类携带的病原体。鼠类作为人兽共患病原体储存宿主,是最具影响的威胁之一。挪威鼠携带多种人兽共患病原体,包括钩端螺旋体(*Leptospira* spp.)、汉坦病毒(Hantavirus)和刚地弓形虫(*Toxoplasma gondii*)等。钩端螺旋体病每年估计超过100万人类病例,可导致轻型或无症状感染,也可发展为重症甚至致死性类型,如韦尔病和钩端螺旋体病相关肺出血综合征。汉坦病毒(*Orthohantavirus*)属负链RNA病毒,主要由小型哺乳动物维持,可分为旧世界汉坦病毒(如汉城型病毒SEOV)和新世界汉坦病毒,分别引起肾综合征出血热和汉坦病毒肺综合征。挪威鼠是SEOV的主要储存宿主,感染通常呈慢性且几乎无症状。尽管已有研究调查了城市鼠类生态、活动、携带的病原体及侵扰对人类健康的影响,但这些研究多聚焦于单一病原体,尚未评估病原体之间潜在的生态相互作用,例如环境和人口统计学因素在不同病原体间的差异。由于不同病原体即使感染同一宿主物种,其传播途径、组织嗜性和传播需求等特征也可能不同,对控制措施的反应也可能不同。因此,本研究旨在量化巴西萨尔瓦多市贫困社区挪威鼠中三种病原体(汉坦病毒、钩端螺旋体和弓形虫)的阳性率,并识别驱动鼠类感染风险的生态过程是否因病原体而异。
**研究方法概述**
研究样本来自先前在巴西萨尔瓦多市四个贫困社区(Marechal Rondon、Alto do Cabrito、Rio Sena和Nova Constituinte)开展的现场捕获研究,共捕获120只挪威鼠,捕获时间为2018年4月至6月和10月至11月两个时期。研究区域位于同一卫生分区,社区环境符合贫民窟分类标准,缺乏固体废物收集设施,存在慢性鼠类侵扰问题。钩端螺旋体阳性通过肾印片间接免疫荧光试验(IFA)和/或尿液样本靶向*lipL32*基因的qPCR检测确定;汉坦病毒阳性通过以正汉坦病毒纯化重组核蛋白为抗原的酶联免疫吸附试验(ELISA)检测确定;弓形虫检测采用靶向*T. gondii* IST1区的巢式PCR。个体年龄根据形态测量数据通过von Bertalanffy方程计算。环境数据在布放陷阱时通过标准化问卷收集,以采样点周围20米半径缓冲区为范围,记录其他动物存在情况、人造材料(垃圾、建筑材料、碎屑)、土壤状况、水体存在以及鼠类控制活动等变量。统计分析首先通过方差膨胀因子(VIF)检验共线性(VIF<5为可纳入),随后针对每个结局(钩端螺旋体阳性、汉坦病毒阳性、弓形虫阳性)构建广义线性模型(GLMs),采用基于赤池信息准则(AIC)的向后逐步模型选择,模型被认为合理当ΔAIC < 2,并依据最大简约性选择最终模型。
**研究结果**
**1. 挪威鼠的人兽共患病原体阳性率**
共116只鼠检测了钩端螺旋体,阳性率为48.3%(56/116);117只检测了汉坦病毒,阳性率为31.6%(37/117),其中9份样本结果不确定;120只检测了弓形虫,阳性率仅2.5%(3/120)。由于弓形虫阳性率过低,仅对汉坦病毒和钩端螺旋体进行了GLM分析。钩端螺旋体模型纳入109只(剔除7只因数据不完整),该子集阳性率48.6%(53/109);汉坦病毒模型纳入108只(剔除9只),阳性率33.3%(36/108)。在数据完整的子集中,39.6%(21/53)的钩端螺旋体阳性鼠同时汉坦病毒阳性,而58.3%(21/36)的汉坦病毒阳性鼠同时钩端螺旋体阳性。
**2. 钩端螺旋体阳性模型**
模型选择后共有56个模型被认为是合理的(ΔAIC<2)。在合理模型中,有5个模型具有相同的简约度(每个含4个变量),共包含6个变量:以天计算的年龄(出现在49/56个合理模型中)、肝脏中存在*Calodium hepaticum*疤痕(50/56)、20米缓冲区存在明渠排污沟渠(37/56)、存在杂物堆积(45/56)、地面覆盖类型(54/56)以及存在伤口(56/56)。年龄(OR 1.02 [1–1.04],p=0.083)、*C. hepaticum*疤痕(OR 2.41 [0.9–6.3],p=0.084)、杂物堆积(OR 3.2 [0.82–14.9],p=0.109)、明渠排污沟渠(OR 2.03 [0.82–5.19],p=0.13)、未铺砌土壤(OR 2.75 [1.06–7.46],p=0.041)和伤口(OR 7.62 [1.15–153.94],p=0.075)均增加钩端螺旋体阳性的几率。
**3. 汉坦病毒阳性模型**
模型选择结果有40个合理模型(ΔAIC<2)。最简约的模型包含4个变量:性别(出现在40/40个合理模型中)、年龄(40/40)、动物疫病控制中心(CCZ)活动(38/40)和杂物堆积(40/40)。该模型显示,CCZ活动(OR 0.32 [0.12–0.83],p=0.022)和雄性(OR 0.25 [0.08–0.66],p=0.007)降低了汉坦病毒阳性的几率;而年龄(OR 1.05 [1.02–1.07],p<0.001)和杂物堆积(OR 12.42 [2.25–113.25],p=0.01)增加了阳性几率。
**讨论与结论**
研究结果支持不同病原体与不同生态变量相关的假设。两种病原体共同的变量仅有年龄和杂物堆积。钩端螺旋体感染与环境污染因素相关,特别是污水和未铺砌透水土壤,这些因素与病原体传播的环境组分有关,同时与另一种寄生虫*Calodium hepaticum*的合并感染相关。汉坦病毒感染与CCZ开展的鼠类控制活动相关,该活动被视为一种人口统计学压力因素。年龄增加两种病原体阳性几率,这符合年龄代表累积感染概率的生物学预期,也与钩端螺旋体慢性定植肾脏和正汉坦病毒长期无症状感染的特性一致。汉坦病毒阳性中性别效应的发现(雄性阳性几率更低)可能与大鼠群体中性别间的行为和社会角色差异有关,但其具体机制尚不明确。杂物堆积可能为鼠类提供庇护,促进鼠群建立,增加鼠间接触,从而有利于病原体直接或环境传播。与钩端螺旋体阳性相关的环境变量(排污沟渠、未铺砌土壤)也高度与鼠类侵扰和人类钩端螺旋体病风险相关,提示这些因素可能通过影响储存宿主的生态来影响病原体传播。*C. hepaticum*感染导致的肝脏病变可能造成生理变化而促进其他病原体定植,但模型未显示明确的关联;另一种解释是两者均依赖环境传播途径。CCZ的鼠类控制活动对汉坦病毒阳性有负面影响,可能直接移除个体、降低种群密度和减少传播接触机会,但关于灭鼠对病原体传播的作用尚无共识,且研究数据不支持因果推断。结论部分强调,本研究结果印证了基于证据的综合害虫管理作为公共卫生应对措施的必要性,鉴于不同病原体传播周期相关的生态特征存在差异,当前萨尔瓦多市基于灭鼠剂的防治计划单独作为公共卫生应对手段是不足的,甚至可能产生加剧鼠类钩端螺旋体流行的副作用。需要开展以景观管理为核心的措施,减少可用庇护所(如未铺砌土壤、杂物堆积)和其他环境吸引因素,这有助于影响鼠群建立和结构,干扰鼠类种群中与钩端螺旋体和汉坦病毒传播相关的人口统计学特异性条件。城市环境中的鼠类管理不能仅依靠灭鼠剂主动清除,必须考虑鼠类生态学和种群学特征以及系统中存在的病原体。研究结果强调,需要通过“One Health”方针整合公共卫生、环境卫生、城市规划和环境管理的跨部门公共政策,以高效且可持续地降低人兽共患风险。