非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)分子流行病學(xué)研究進(jìn)展

馬天明，強(qiáng) 鈺，任廣旭，呂 剛

（熱帶轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，熱帶 病防治國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 醫(yī)學(xué)院-香港大學(xué)熱帶傳染病聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，海南 醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)教研室，海南 海口 571199）

隱孢子蟲(chóng)（Cryptosporidium）是一種重要的人獸共患腸道原蟲(chóng)，廣泛寄生于人和動(dòng)物體內(nèi)，可引起隱孢子蟲(chóng)?。?］，可導(dǎo)致宿主產(chǎn)生以腹瀉為主的多種消化道癥狀［2，3］。免疫正常人群感染隱孢子蟲(chóng)后常引起自限性腹瀉［4］，新生兒和免疫缺陷人群感染后可導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉，甚至死亡，WHO 將其列為艾滋病懷疑指標(biāo)之一［5，6］。隱孢子蟲(chóng)屬內(nèi)具有廣泛的遺傳多樣性，不同的蟲(chóng)種/基因型的宿主范圍、致病性、傳播特點(diǎn)存在差異。目前已鑒定出42 個(gè)隱孢子蟲(chóng)種以及40 多種基因型，其中超過(guò)20 個(gè)蟲(chóng)種和基因型可以感染人體［7］。其中，以C. parvum（微小隱孢子蟲(chóng)）和C. hominis（人隱孢子蟲(chóng)）最為常見(jiàn)［8］。一般認(rèn)為人體內(nèi)的C. parvum主要來(lái)源于動(dòng)物傳播，呈現(xiàn)出人獸共患特征，而C. hominis是人-人傳播［9］。近年來(lái)，隨著分子流行病學(xué)調(diào)查的深入，在多種動(dòng)物體內(nèi)均鑒定出C. hominis［7］，且非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染最為普遍，因此，人體內(nèi)C. hominis的感染來(lái)源和傳播途徑有待重新認(rèn)識(shí)。此外，已在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)分離得到的9 種隱孢子蟲(chóng)種，均具有人獸共患性?；诜侨遂`長(zhǎng)類動(dòng)物攜帶隱孢子蟲(chóng)的遺傳多樣性及重要的公共衛(wèi)生學(xué)意義，本文就非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染隱孢子蟲(chóng)的感染率、基因型、人獸共患風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行綜述，為人體及其他動(dòng)物中隱孢子蟲(chóng)感染源的追溯，以及隱孢子蟲(chóng)病的防控提供參考。

1 感染率

目前，全球共有9 個(gè)國(guó)家的21 項(xiàng)研究報(bào)道了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物Cryptosporidium感染，感染率范圍為0.5%～20.7%，總感染率為4.6%（263/5 734）（表1）。報(bào)道顯示，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)在中非共和國(guó)、印度尼西亞、肯尼亞、盧旺達(dá)、泰國(guó)、坦桑尼亞和烏干達(dá)的感染率分別是0.5%（1/201）、2.7%（8/298）、2.6%（6/235）、4.0%（4/100）、1.0%（2/200）、16.0%（21/131）、4.0%（4/100），美國(guó)在獼猴和冕狐猴中各發(fā)現(xiàn)1 例隱孢子蟲(chóng)感染［10-18］。在我國(guó)，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)的平均感染率為4.8%（215/4 467）（表1）。分別為：海南8.7%（143/1 645）、秦嶺山脈7.0%（6/86）、貴州10.9%（45/411）、河南0.6%（5/786）、廣東1.8%（1/57）、廣西1.0%（11/1 079）、上海0.7%（2/290），以及部分樣本量較小的發(fā)現(xiàn)地區(qū)［19-25］。從地理分布上看，我國(guó)西部地區(qū)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)感染率高于東部地區(qū)。除地理因素外，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的環(huán)境、年齡等也是影響隱孢子蟲(chóng)感染率的重要因素。Karim 等［23］發(fā)現(xiàn)圈養(yǎng)的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)感染率1.1%（12/1 110）跟自由放養(yǎng)的感染率0.6%（7/1 270）有所不同，海南地區(qū)2018 年兩項(xiàng)研究Zhao 等［19］（5.7%，11/193 和0%，0/30），Chen 等［20］（10.7%，118/1 102 和4.0%，14/350）均顯示非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物年輕組隱孢子蟲(chóng)感染率明顯高于年老組，而Li 等［26］的研究中也報(bào)道了肯尼亞狒狒年輕組隱孢子蟲(chóng)感染率大于年老組。

此外，不同種類非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)感染率也有所不同，截止2019 年6 月，綜述報(bào)道我國(guó)平均感染率為：長(zhǎng)尾食蟹猴（5.8%，152/2 628）、恒河猴（3.3%，60/1 813）、懶猴（10.0%，1/10）和黑葉猴（6.7%，1/15）［19-25］。目前，由于非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中部分物種研究樣本量較少（n＜50），故不同種類的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)感染率及差異情況有待研究。

由此可見(jiàn)，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)的感染率情況可能與地區(qū)、物種、年齡和環(huán)境差異有關(guān)，有待全世界學(xué)者進(jìn)一步進(jìn)行研究。

2 蟲(chóng)種和基因型

非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物可感染多種隱孢子蟲(chóng)且具有高度的遺傳多樣性。迄今為止，全球共分離鑒定出9 個(gè)隱孢子蟲(chóng)種可以感染非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物，包括C.hominis、C. parvum、C. felis、C. muris、C. suis、C.ubiquitum、C. meleagridis、C. bovis 和C. andersoni，C. hominis為主要感染蟲(chóng)種（表1）。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物攜帶隱孢子蟲(chóng)種都被發(fā)現(xiàn)可以感染人，其中，C.parvum和C. hominis最為普遍，C. parvum亞型家族Ⅱa-Ⅱp 主要分布在發(fā)達(dá)國(guó)家，Ⅱd 家族為中國(guó)人感染隱孢子蟲(chóng)的主要亞型家族［7］。C. hominis亞型家族中Ⅰa、Ⅰb、Ⅰd 和Ⅰe 為感染人的主要亞型，Ib 亞型家族在全球的人中廣泛分布［7］。早在1999 年，Nizeyi 等［27］在大猩猩糞便中首次發(fā)現(xiàn)Cryptosporidium，鑒定為C. parvum。2002 年和2003 年，Dubey等［28］和Warren 等［29］在食蟹猴發(fā)現(xiàn)區(qū)別于C. parvum的蟲(chóng)種C. muris。2011 年，Li 等［26］在肯尼亞的狒狒中鑒定出C. hominis，并首次對(duì)該蟲(chóng)種進(jìn)行亞型分析，得到IbA9G3，IfA12G2 和IiA 14 三個(gè)亞型。2012 年，Ye 等［24］在中國(guó)的獼猴中發(fā)現(xiàn)C. fells，C.hominis，C. parvum。通過(guò)亞型區(qū)分，發(fā)現(xiàn)C.parvum中的亞型IIc 家族同時(shí)存在于人和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中。2015 年，Parsons 等［15］在坦桑尼亞的狒狒、黑猩猩和與其生活環(huán)境相同人中都鑒定出C. hominis，且鑒定出人獸共患亞型IfA12G2。2018 年和2019年，Zhao 等［19］和Chen 等［20］在中國(guó)海南地區(qū)對(duì)食蟹猴的研究均顯示C. hominis為主要蟲(chóng)種。此外，其他蟲(chóng)種也相繼在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中被鑒定（見(jiàn)表1）。最初，人被認(rèn)為是C. hominis的天然宿主，但目前已被證實(shí)非人靈長(zhǎng)、馬、驢、牛、牦牛、綿羊、山羊、袋鼠、嚙齒類動(dòng)物、刺猬、狗和豬都可以感染C.hominis［7］，故C. hominis的天然宿主有待進(jìn)一步研究確定。

表1 世界范圍內(nèi)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物隱孢子蟲(chóng)感染情況和基因型分布Tab 1 Prevalence and genotype distribution of Cryptosporidium in non-human primates worldwide

3 人獸共患風(fēng)險(xiǎn)

人和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染相同隱孢子蟲(chóng)種和基因型相繼被證實(shí)［7］，人體感染的隱孢子蟲(chóng)有可能來(lái)源于非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物。Ye 等［25］在2012 年對(duì)我國(guó)貴州省某公園自由放養(yǎng)的獼猴進(jìn)行隱孢子蟲(chóng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)獼猴體內(nèi)存在的大多數(shù)基因型都具有人獸共患特征，研究者推測(cè)其可能對(duì)與其密切接觸的游客造成威脅，同時(shí)可以污染水源，造成公共衛(wèi)生影響。Karim 等［23］發(fā)現(xiàn)我國(guó)4 個(gè)省的動(dòng)物園非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)普遍存在人獸共患基因型。C. homini亞型Iia 在中國(guó)的食蟹猴、兩個(gè)去過(guò)泰國(guó)猴場(chǎng)旅行的瑞典人和美國(guó)恒河猴中相繼被報(bào)道［16，23，30］。2015 年，坦桑尼亞國(guó)家公園的研究顯示，當(dāng)?shù)蒯翎艉秃谛尚啥伎梢愿腥綜.hominis相同亞型IfA12G2，且經(jīng)評(píng)估其感染與人獸居住地區(qū)相同具有統(tǒng)計(jì)相關(guān)性［15］。故非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物可能是人感染隱孢子蟲(chóng)的傳播來(lái)源之一，已感染隱孢子蟲(chóng)的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物對(duì)于游客，與其密切接觸的實(shí)驗(yàn)室科研人員、飼養(yǎng)員構(gòu)成健康威脅。

4 展望

鑒于Cryptosporidium重要的臨床和公共衛(wèi)生意義，該病原體已被美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院列為必須上報(bào)的B 類生物防范病原體，同時(shí)被美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)（EPA）列為能導(dǎo)致水源性暴發(fā)流行的微生物類污染物［31］。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物由于與人類具有特殊的親緣關(guān)系而在醫(yī)學(xué)和科研領(lǐng)域備受關(guān)注，近年來(lái)的研究結(jié)果揭示了隱孢子蟲(chóng)在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人體之間存在互相傳播的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也考慮人作為天然宿主傳播給非人靈長(zhǎng)類和其他動(dòng)物的可能性［7］。隨著人們對(duì)隱孢子蟲(chóng)的分子流行病分布調(diào)研加深、基因型數(shù)據(jù)完善，結(jié)合多位點(diǎn)序列分型精確分析其群體遺傳特征，有望在不久的將來(lái)，成功追溯天然宿主來(lái)源，進(jìn)行有效防治。