《Infection, Genetics and Evolution》:Blastocystis spp. at the human–animal interface: a systematic review and meta-analysis of genetic diversity, subtype concordance, and molecular evidence
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芽囊原虫(Blastocystis spp.)是一种遗传多样、厌氧、单细胞肠道原生生物,可定植于人类及全球多种动物宿主。其传播通常被认为经由粪-口途径,尤其是通过受污染的食物和水。该生物已在牲畜、伴侣动物、野生动物、鸟类、爬行动物、水生动物及多种环境基质中被检
芽囊原虫(Blastocystis spp.)是一种遗传多样、厌氧、单细胞肠道原生生物,可定植于人类及全球多种动物宿主。其传播通常被认为经由粪-口途径,尤其是通过受污染的食物和水。该生物已在牲畜、伴侣动物、野生动物、鸟类、爬行动物、水生动物及多种环境基质中被检出,凸显了其与人-动物-环境界面的相关性。然而,在同一环境中人类与动物体内的同时检出,本身并不能确定感染的来源或获得方向,因为共同的环境暴露及其他粪-口途径可能产生相似的模式。尽管经过一个多世纪的研究,芽囊原虫的临床意义仍存争议。其存在/定植与腹泻、腹痛、腹胀及肠易激综合征等胃肠道表现相关,但许多定植个体仍无症状。其生物学及临床效应可能受遗传多样性、寄生虫负荷、宿主免疫状态、肠道微生物群及寄生虫-宿主相互作用的影响。芽囊原虫的一个主要特征是其广泛的遗传多样性,通常依据小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因的变异进行分类。亚型(ST)命名已大幅扩展,并随着更长、更高质量序列的获得而经历了修订。四个历史命名ST18–ST20及ST22被视为无效,而目前45个ST被视为有效,延伸至ST49。人类中已报道16个有效ST(ST1–ST10、ST12、ST14、ST16、ST23、ST35及ST41),尽管ST1–ST4占大多数已鉴定的人类分离株。其中,14个ST(ST1–ST10、ST12、ST14、ST16及ST23)也已在非人类宿主中报道。这些更应被视为具有潜在人兽传播相关性的跨宿主ST,而非“已确认的人兽共患ST”,因为同一ST在两个宿主群体中的出现并不能证明直接传播。历史ST报道需要额外谨慎,因为部分SSU rRNA序列可能并不总能精确对应当前全长序列定义的单位。人兽界面的分子证据强度也差异很大。在同一研究中检测到人类与动物中相同的ST仅代表研究层面的ST重叠。当相同ST在记录在案的家庭、农场、职业或类似接触关联环境中的人类与动物中出现时,则提供了更强的流行病学证据。等位基因水平的一致性及直接序列或系统发育比较提供了更高的分子分辨率,但即使完全相同的部分SSU rRNA序列也无法独立确定感染的来源或方向。因此,简单的ST共享应与流行病学关联及更高分辨率的分子一致性相区分。尽管大量研究分别调查了人类或动物中的芽囊原虫,但同时检查两个宿主群体的证据仍较为零散。本系统综述与荟萃分析因此旨在:估计具有明确动物暴露的人类及相应动物群体中芽囊原虫的流行率;在可行情况下比较暴露组与来源定义的参考组;表征两个宿主群体中来源报道的ST多样性;并在研究层面ST重叠、接触关联ST一致性、等位基因水平一致性及序列/系统发育证据等层级上评估分子一致性。该方法旨在区分分子共现与更强的流行病学关联,而不推断超出原始数据所支持范围的感染来源或获得方向。
芽囊原虫(Blastocystis spp.)在人兽界面:遗传多样性、亚型一致性及分子证据的系统综述与荟萃分析解读
一、研究背景与问题
芽囊原虫是一种遗传多样、厌氧、单细胞肠道原生生物,可定植于人类及全球多种动物宿主,其传播通常被认为经由粪-口途径,尤其是通过受污染的食物和水。该生物已在牲畜、伴侣动物、野生动物、鸟类、爬行动物、水生动物及多种环境基质中被检出,凸显了其与人-动物-环境界面的相关性。然而,在同一环境中人类与动物体内的同时检出,本身并不能确定感染的来源或获得方向,因为共同的环境暴露及其他粪-口途径可能产生相似的模式。尽管经过一个多世纪的研究,芽囊原虫的临床意义仍存争议,其存在/定植与腹泻、腹痛、腹胀及肠易激综合征等胃肠道表现相关,但许多定植个体仍无症状。芽囊原虫的一个主要特征是其广泛的遗传多样性,通常依据小亚基核糖体RNA(SSU rRNA)基因的变异进行分类。亚型(ST)命名已大幅扩展,并随着更长、更高质量序列的获得而经历了修订,目前45个ST被视为有效,延伸至ST49。人类中已报道16个有效ST,其中ST1–ST4占大多数已鉴定的人类分离株,14个ST也已在非人类宿主中报道,这些更应被视为具有潜在人兽传播相关性的跨宿主ST,而非“已确认的人兽共患ST”。历史ST报道需要额外谨慎,因为部分SSU rRNA序列可能并不总能精确对应当前全长序列定义的单位。人兽界面的分子证据强度也差异很大,同一研究中人类与动物中相同ST的出现仅代表研究层面的ST重叠,而等位基因水平的一致性及直接序列或系统发育比较提供了更高的分子分辨率,但即使完全相同的部分SSU rRNA序列也无法独立确定感染的来源或方向。尽管大量研究分别调查了人类或动物中的芽囊原虫,但同时检查两个宿主群体的证据仍较为零散,因此开展本系统综述与荟萃分析。
二、研究设计与方法
研究人员开展了一项系统综述与荟萃分析,旨在估计具有明确动物暴露的人类及相应动物群体中芽囊原虫的流行率;在可行情况下比较暴露组与来源定义的参考组;表征两个宿主群体中来源报道的ST多样性;并在研究层面ST重叠、接触关联ST一致性、等位基因水平一致性及序列/系统发育证据等层级上评估分子一致性。该研究遵循PRISMA 2020指南设计、实施和报告。研究人员对PubMed/MEDLINE、Web of Science和Scopus数据库进行了从建库至2026年6月7日的全面系统文献检索,并手动筛查了Google Scholar前50页及相关综述和合格原始研究的参考文献列表。研究纳入标准为同时调查共享相同地理、家庭、职业、机构或生态环境中人类与动物芽囊原虫的研究。最终纳入35篇出版物,贡献36个分析数据集,覆盖22个国家,包含4038名人类-动物界面或动物暴露参与者、347名来源定义的非暴露或对照组参与者,以及4501个动物研究报道的分析单元/样本。研究人员使用标准化提取表独立提取数据,并将人类暴露标准化为五个类别:动物/宠物主人、农村/家畜暴露、职业动物暴露、当地野生动物/生态邻近及混合暴露。诊断方法被分类为分子包含法、基于培养的常规法和显微镜/粪便学方法。动物宿主被整合为猪、牛/水牛、羊/山羊、狗、猫、非人灵长类(NHP)、鸟类/家禽、爬行动物及其他哺乳动物等生物学可解释的宿主组。分子证据在三个互补层面进行综合:研究层面ST重叠、接触层面人兽ST一致性及等位基因水平和更高分辨率的序列证据。研究人员使用乔安娜·布里格斯研究所(JBI)分析性横断面研究关键评估清单评估方法学质量,并使用Comprehensive Meta-Analysis(CMA)第3版进行统计分析,采用随机效应模型、logit转换、Cochran's Q和I2统计量评估异质性,并进行亚组分析、敏感性分析及小研究效应评估。
三、主要研究结果
3.1 研究选择与特征:系统检索识别3719条记录,经去重和筛选后,35篇出版物符合纳入标准,贡献36个分析数据集。方法学质量评估显示,19项研究(54.3%)为高质量,16项(45.7%)为中等质量,无低质量研究。
3.2 人类暴露人群的合并流行率:基于35个数据集,动物暴露人类中芽囊原虫的随机效应合并流行率为33.3%(95% CI:26.9–40.4%),存在显著异质性(I2=93.1%)。
3.3 按暴露类别分层的流行率:不同暴露类别的合并流行率存在显著差异(Q_between=12.99,P=0.011),混合暴露为14.0%,动物/宠物主人为19.0%,农村/家畜暴露为35.9%,职业动物暴露为46.2%,当地野生动物/生态邻近为54.9%。
3.4 按诊断方法分层的流行率:显微镜/粪便学方法为24.0%,基于培养的常规法为30.2%,分子包含法为38.0%,组间差异无统计学意义(P=0.162)。
3.5 暴露与非暴露人群比较:基于9项研究的OR荟萃分析显示,动物暴露与芽囊原虫阳性几率无显著关联(OR=1.38,95% CI:0.76–2.49,P=0.293)。
3.6 动物的合并流行率:基于36个动物数据集,合并流行率为30.3%(95% CI:22.3–39.6%),存在显著异质性(I2=95.9%)。
3.7 按宿主组分层的流行率:不同宿主组的合并流行率存在显著差异(Q_between=66.63,P<0.001),狗为3.2%,猫为5.5%,其他哺乳动物为14.4%,鸟类/家禽为22.3%,牛/水牛为36.4%,爬行动物为36.6%,羊/山羊为43.3%,猪为56.3%,非人灵长类为57.5%。
3.8 按诊断方法分层的动物流行率:显微镜/粪便学方法为9.6%,分子包含法为36.9%,基于培养的常规法为40.9%,组间差异显著(P=0.006)。
3.9 敏感性分析:逐一剔除单个数据集后,人类合并流行率范围为31.3%–35.0%,动物为28.5%–32.1%,表明无单个数据集对总体估计产生实质性影响。
3.10 小研究效应评估:Egger's检验在人类(P=0.971)和动物(P=0.227)分析中均不显著,trim-and-fill分析未插补缺失研究。
3.11 ST分布与人兽ST重叠:在31个可评估数据集中,人类中鉴定出11个不同的来源报道ST标签(ST1–ST10和ST23),动物中鉴定出21个。8个ST在数据集内发生重叠。接触关联ST一致性在36个数据集中的15个中得到确认,涉及ST1–ST6。
3.12 等位基因及序列水平证据:等位基因和序列证据未建立直接传播或方向性,尽管部分研究报道了相同等位基因或高度相似序列。
四、讨论与结论
研究人员指出,动物暴露人类中芽囊原虫合并流行率为33.3%,相应动物为30.3%,但动物暴露与人类阳性之间无显著关联。人类和动物中分别鉴定出11个和21个来源报道ST,其中8个在数据集内重叠,接触关联一致性发生在36个数据集中的15个,涉及ST1–ST6。然而,等位基因和序列证据未建立直接传播或方向性。研究人员强调,简单ST共享应区别于流行病学关联和更高分辨率的分子一致性,检测到相同ST或等位基因并不构成直接人兽传播、传播方向或储主状态的证明。研究结论为:人兽界面的芽囊原虫流行率较高,但现有分子证据不足以确定直接传播或方向性,未来研究应结合更高分辨率的分子方法、纵向设计和流行病学关联信息,以更准确地评估人兽传播风险。