《Viruses》：Diagnostic Methods Used in Detecting Poliomyelitis in Paleopathological Research—A Narrative Review
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目标：本综述旨在描述用于检测人类骨骼遗存中脊髓灰质炎的宏观方法，并强调当前诊断框架的局限性。材料：所综述的材料包括已发表的古病理学文献和针对人类骨骼遗存中该疾病证据的案例研究。方法：研究人员评估了现有聚焦于由瘫痪引起的继发性骨骼改变（如单侧肢体萎缩、骨缩短、显
目标：本综述旨在描述用于检测人类骨骼遗存中脊髓灰质炎的宏观方法，并强调当前诊断框架的局限性。材料：所综述的材料包括已发表的古病理学文献和针对人类骨骼遗存中该疾病证据的案例研究。方法：研究人员评估了现有聚焦于由瘫痪引起的继发性骨骼改变（如单侧肢体萎缩、骨缩短、显著不对称和代偿性肥大）的宏观分析研究。结果：当前的诊断框架几乎完全依赖宏观标志物；值得注意的是，所综述的研究均未采用分子或遗传学技术。因此，经确切确认的古代脊髓灰质炎病例仍然极为罕见。结论：由于过度依赖形态学评估，脊髓灰质炎的古病理学诊断目前存在重大的方法论缺口。超越这些传统技术对于确切确认古代病例至关重要。意义：骨骼证据的分析为这种使人衰弱的病毒感染如何影响古代人群提供了关键见解，同时也强调了严格鉴别诊断以区分脊髓灰质炎与其他瘫痪性病因（如脑性瘫痪）的重要性。
1. 引言（Introduction）
脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒（poliovirus）引起的严重传染病，该病毒属于小核糖核酸病毒科（Picornaviridae）肠道病毒属（Enterovirus），为单股正链RNA病毒。病毒经口摄入后，在口咽部和胃肠道复制，进入血液（病毒血症），少数病例中可播散至中枢神经系统，选择性感染并破坏脊髓和脑干的运动神经元，导致瘫痪。约70%的感染者无症状，而有症状者多为轻微非特异性病毒感染。麻痹性脊髓灰质炎发生在不到1%的感染中，可导致不对称性肢体无力、永久性残疾甚至死亡。幸存者可能在数十年后出现脊髓灰质炎后综合征（PPS）。虽然该病致瘫已有数千年历史，但大规模流行直到19世纪末才出现。本综述旨在描述用于检测人类骨骼遗存中脊髓灰质炎的宏观方法。古病理学研究中，该病具有重要关注价值，但骨骼标志物如肢体萎缩、不对称和继发性生物力学改变常非特异，易与其他神经肌肉或瘫痪性疾病混淆。临床诊断方案不能直接应用于骨骼考古背景。尽管如此，文献中的案例已证明宏观形态学分析，辅以附着点改变评估和影像学，有助于识别该病。
2. 材料与方法（Material and Methods）
研究人员于2025年12月20日至28日，使用PubMed、Embase、Web of Science和Google Scholar进行文献检索。检索词包括：poliomyelitis AND differentiation AND anthropology；poliomyelitis AND molecular AND anthropology；poliomyelitis AND markers AND anthropology；poliomyelitis AND imaging AND anthropology；poliomyelitis AND diagnostics AND anthropology。之所以使用“anthropology”一词，是因为该病的诊断标志物（如长骨不对称、局部萎缩）主要基于人体测量学和骨学方法，这些方法常归入更广泛的人类学学科。初步检索获得55篇文章，去重后30篇，最终纳入14篇符合标准的文献：原创同行评议研究、可获得全文、英文撰写、主题相关。
3. 结果（Results）
3.1 研究现状（Current Status of Research）
由于难以将该病与其他病理状况区分，已明确鉴定的古代脊髓灰质炎病例数量极低。大多数解释本质上具有暂时性，有待更精细的方法（包括生物分子技术）证实或否定初步诊断。所收集的文章将脊髓灰质炎视为或多或少可能诊断，数据均通过骨学材料的宏观分析获得。其中，多项研究（Berner等，2021；Gómez-González等，2024；Isidro和Rodriguez，2004；Martin和Potts，2012；Kozakait?，2022）还使用了X射线成像。研究时间跨度从古代到20世纪初，较晚的病例通常不需要古病理学诊断，因为已有档案医疗记录。
3.2 脊髓灰质炎的骨学表现（Osteological Manifestations of Poliomyelitis）
长期肌肉瘫痪是脊髓灰质炎骨学改变的主要来源，导致继发性改变而非病原体直接引起的骨破坏。周围神经系统损害导致肌肉萎缩，进而影响骨骼。由于这些改变源于肌肉瘫痪的间接作用，故不具有特异性。主要骨骼表现为瘫痪肢体骨骼的变细（gracilization）和纵向缩短，常伴有脊柱侧凸和股骨颈干角过度增宽（髋外翻，coxa valga）等畸形。此外，未受影响的肢体因代偿性机械负荷增加，可出现皮质肥厚和肌肉附着点（entheseal changes）更明显。主要骨学指标包括单侧纵向缩短和长骨变细，常伴有失用性骨质疏松。研究人员还须仔细评估继发性生物力学适应，如脊柱侧凸或退行性关节病。感染发生的年龄是诊断中的关键变量：发育期感染通常抑制骨骺板纵向生长，导致显著肢体长度差异；成年期感染则主要导致肌肉萎缩和皮质骨丢失，而不伴纵向缩短。由于诊断模糊，现有文献中大量病例仅归类为“可能”或“疑似”诊断。
3.3 脊髓灰质炎的鉴别诊断（Differential Diagnosis of Poliomyelitis）
脊髓灰质炎通常表现为不对称、主要为单侧的瘫痪，主要累及下肢。虽然病毒不直接侵入骨组织，但肌肉萎缩继发显著的骨骼重塑，表现为皮质变薄、骨干狭窄（变细）和骨质减少。未受影响肢体的代偿性肥大可作为长期存活后的生物力学指标。然而，得出精确结论需要保存大量骨骼元素，包括手足小骨和主要关节作为比较基线。最可能的替代诊断包括脑性瘫痪、麻风病、特发性马蹄内翻足和导致瘫痪的心血管事件。鉴别诊断的关键是与脑性瘫痪等区分，还需要考虑特发性马蹄内翻足、周围神经创伤和麻风病的神经后遗症。病理区分基于多方面分析，包括改变程度、受累肢体和对称性。若存在相关疾病或局部肌肉萎缩可能指向外伤或脊柱结核；反之，当一或两个肢体出现极度萎缩且无并发关节感染或关节炎时，脊髓灰质炎是最可能的诊断。
4. 潜在研究方法和技巧（Potential Research Methodology and Techniques）
4.1 显微分析（Microscopical Analysis）
精确的诊断结论取决于大量骨骼遗存的保存。病理标本和未受影响的元素均作为必要的比较基线。然而，这类材料经常稀缺或破碎，构成方法论挑战。对同一标本的组织学检查显示骨单位（osteon）数量减少，表明骨内部结构显著改变。古组织学分析可能揭示由缺乏活动引起的神经源性骨质疏松导致的深层微结构变化。显微镜检查通常显示皮质骨显著变薄，伴随髓内孔隙度增加，表现为哈弗氏管（Haversian canals）扩大和不规则吸收腔。此外，小梁网络显著减弱和结构完整性丧失。若疾病发生在儿童期，偏振光下继发性骨单位重塑明显缺乏或受限，表明机械诱导的骨成熟停滞，这是长期肌肉麻痹的特征性组织学特征。但这些改变并非脊髓灰质炎特有，需与宏观分析结合以加强诊断。
4.2 放射学方法（Radiological Approach）
对脊髓灰质炎病史个体骨骼的放射学检查通常显示慢性肌肉萎缩和生物力学负荷改变导致的显著结构改变。与显微研究一致，可见皮质变薄和小梁密度降低，符合严重失用性骨质疏松。受累肢体长骨常显著发育不全，骨干直径减小和长度缩短，表现为明显的肢体长度差异。此外，正常肌肉张力的缺失导致附着点发育不良。X射线成像已用于脊髓灰质炎研究，但在不确定病例中可能更有价值。与显微方法一样，放射学可以改善诊断，但本身不足以证明脊髓灰质炎。
4.3 古遗传学（Archaeogenetics）
尽管其他生物学学科已有先进诊断工具，但明显缺乏当代分子技术的应用。具体而言，聚合酶链反应（PCR）尚未用于诊断古代骨骼中的脊髓灰质炎，尽管基于PCR的诊断方案在现代临床中常规使用。该病毒的特异性病因带来困难，尤其是病原体RNA的快速降解和感染骨骼中病毒粒子数量低。这些因素可能阻碍成功的分子恢复。脊髓灰质炎病毒是RNA病毒，RNA在考古时间尺度上保存极差。此外，骨骼并非病毒复制或持久存在的主要部位，病毒主要感染胃肠道和淋巴组织，仅在病毒血症期短暂存在于血液中。因此，现代分子诊断依赖于粪便、咽拭子、血液和脑脊液等样本。另一挑战是分子研究的高成本，远高于经典宏观检查。然而，进一步投资于分子诊断研究可能带来实质性收益。考虑到ELISA、蛋白质印迹法（WB）和PCR等技术已在古病理学中成功应用于结核病和麻风病等慢性细菌感染的分子鉴定，其可靠性和价值已在其他疾病中得到验证。尽管这些程序具有破坏性，但其高灵敏度和特异性使其有价值。尽管存在障碍，骨骼改变的固有非特异性要求转向更严格的方法。对特殊材料如冰盖或沙漠中保存的自然木乃伊的研究可能是一个起点，保存的软组织可能提供脊髓灰质炎分子，并作为保存较差病例的参考。
5. 结论（Conclusions）
在古病理学调查中鉴定脊髓灰质炎是一项艰巨的诊断挑战，主要因为直接在人类遗骸中检测病毒病原体极其困难。根本障碍是相关骨骼改变固有的非特异性。典型的骨骼表现如显著不对称、肢体萎缩和各种足部畸形并非脊髓灰质炎特有，可能与其他神经肌肉病因混淆。此外，现代医学中确立的临床诊断方案不能直接应用于骨骼考古领域。研究人员经常面对不完整或破碎的骨骼组合，且缺乏病历或软组织证据。因此，实施严谨、详尽的鉴别诊断被认为是必要的，以系统排除具有相似骨学特征的其他疾病，如脑性瘫痪、脑血管意外（中风）、先天性发育不良和Rasmussen脑炎。全球范围内已可靠识别的古代脊髓灰质炎病例数量仍然极低。任何疑似病例的解释都要求对整个个体骨骼进行细致、多方面的分析以确保准确性。因此，支持进一步研究开发新诊断方法是非常合理的，这些进展应整合多学科，以提高疾病识别的精确度。
