使用非侵入性方法调查几内亚狒狒（*Papio papio*）的皮肤疾病

《EcoHealth》：Investigating a Skin Disease in Guinea Baboons (Papio papio) Using Non-invasive Methods

　　

摘要
非人灵长类的感染性皮肤病因其人畜共患传播潜力而具有重要意义，尤其是在人类与野生动物互动频繁的生物多样性丰富地区。本研究仅使用非侵入性监测方法，报告了在几内亚比绍Cantanhez国家公园 Agroforest 景观中栖息的非驯化野生几内亚狒狒（*Papio papio*）中存在的皮肤疾病。研究人员将107个地理参考的狒狒存在点、在2224个相机陷阱日期间获得的相机陷阱录像，与对272份机会性地收集的生物样本的分子分析相结合。鉴于Cantanhez西部黑猩猩（*Pan troglodytes verus*）中存在麻风病（leprosy）以及撒哈拉以南非洲非人灵长类中存在雅司病（yaws），研究人员使用针对麻风分枝杆菌（*Mycobacterium leprae*）和苍白密螺旋体（*Treponema pallidum*）的特异性聚合酶链式反应（PCR）方案对样本进行了检测，以确定可能的致病因子。研究人员估计了狒狒的最小活动范围，该范围与受麻风病影响的黑猩猩族群的家域重叠了27.25%。研究人员识别出至少七只狒狒，其病变位于口鼻部、眉毛、耳朵、尾巴、后躯、关节、手和/或脚。临床症状部分与受麻风病和雅司病影响的非人灵长类的描述相一致。分子分析未能明确显示存在任何一种疑似病原体。需要进行纵向监测和额外采样以确定致病因子，这可能在保护与公共卫生方面具有重要意义，因为在几内亚比绍，人类会食用狒狒肉。

论文解读文章：使用非侵入性方法调查几内亚狒狒皮肤疾病的研究

**研究背景**
非人灵长类的感染性皮肤病，如雅司病（yaws）和麻风病（leprosy），因其起源和潜在的人畜共患传播问题，正成为“同一健康”（One Health）研究的焦点。在人类与其他灵长类动物共享的栖息地，特别是生物多样性丰富的地区，人畜共患风险增加，因为更丰富的哺乳动物野生动物宿主支持了更大的潜在人畜共患病病原体库。土地利用变化或人类侵占等人为压力会破坏生态系统并增加人与动物的接触率。非人灵长类作为这些皮肤病向人类传播的储存宿主的作用仍不清楚。近期研究已确认撒哈拉以南非洲野生灵长类中存在麻风病和雅司病病例。非侵入性粪便采样已用于检测麻风病和雅司病病原体的遗传物质。这两种疾病都是被忽视的热带病，目标是到2030年消除，但病原体在野生动物中的持续存在可能破坏这一目标。自20世纪60年代以来，引起雅司病的苍白密螺旋体细弱亚种（*Treponema pallidum* subsp. *pertenue*, TPE）已在撒哈拉以南非洲的野生狒狒和许多其他灵长类物种中被发现，其地理分布与人类雅司病流行区域密切吻合。野生动物，包括不列颠群岛的欧亚红松鼠（*Sciurus vulgaris*）和美洲的九带犰狳（*Dasypus novemcinctus*），已知携带麻风病病原体麻风分枝杆菌（*Mycobacterium leprae*），并存在从犰狳向人类的传播。灵长类中的麻风病此前仅在医学研究设施的天然感染个体中有记载，但最近在几内亚比绍Cantanhez国家公园（CNP）和科特迪瓦Ta?国家公园的野生西部黑猩猩（*Pan troglodytes verus*）种群中得到了确认。在CNP，受麻风病影响的黑猩猩与包括几内亚狒狒（*Papio papio*）和人类在内的其他野生动物共享景观。狒狒种群因栖息地丧失和针对肉类的狩猎而破碎化和减少，但在几内亚比绍关于其生态和健康的数据非常有限。研究人员在CNP中部观察到狒狒的皮肤疾病迹象，这与其他灵长类中报道的麻风病和雅司病病例可能一致。考虑到当地黑猩猩中存在*M. leprae*以及几内亚比绍人类中麻风病的地方性流行，研究人员假设狒狒也可能被感染。同时，苍白密螺旋体（*Treponema pallidum*, TPE）的潜在参与也被考虑，因为它已在西非的狒狒和其他灵长类中被检测到。因此，本研究旨在结合非侵入性方法，包括相机陷阱、狒狒存在迹象以及非侵入性采集样本的分子分析，以：(1) 估计狒狒相对于*M. leprae*感染黑猩猩家域的最小活动范围；(2) 识别并描述临床症状；(3) 检测并鉴定CNP狒狒中的*M. leprae*或TPE。

**研究方法与结论**
研究人员通过结合非侵入性监测方法，包括相机陷阱技术、粪便和拭子样本的分子分析以及地理空间分析，对Cantanhez国家公园中非驯化的野生几内亚狒狒种群进行了皮肤病调查。研究发现，狒狒的最小活动范围与受麻风病影响的黑猩猩族群的家域存在显著重叠，表明两者之间存在潜在的疾病传播风险。通过相机陷阱监测，研究人员识别出至少七只具有皮肤病变的狒狒，病变主要出现在口鼻部、眉毛、耳朵、尾巴、后躯、关节、手和脚，且所有受影响个体均为幼年或亚成年。尽管临床症状部分与麻风病和雅司病的描述一致，但对272份生物样本（包括粪便和进食残留物拭子）进行的分子分析（特异性PCR检测*M. leprae*的RLEP和18 kDa基因，以及*T. pallidum*的tp0574基因）未能明确确认任何一种疑似病原体。最初13份样本检测出*M. leprae*阳性，但后续重复实验未能复现该结果。这一研究结论表明，虽然皮肤疾病确实存在，但其病因尚未明确，需要纵向监测和额外采样。该研究发表在《EcoHealth》上，强调了非侵入性方法在野生动物疾病监测中的应用潜力，并指出狒狒可能作为人畜共患病病原体储存库的公共卫生意义，因为当地人类会食用狒狒肉。

**技术方法**
研究人员主要采用了以下关键技术方法：(1) **相机陷阱监测**：在2018年7月至12月期间，在Caiquene-Cadique黑猩猩族群家域内（该区域也有狒狒活动）部署了30台相机陷阱，共运行2224个相机陷阱日，记录狒狒活动并识别具有皮肤病变的个体；(2) **非侵入性样本采集与分子分析**：在2019年4月至7月期间，基于狒狒存在的间接迹象和当地社区信息，机会性地收集了272份生物学样本（265份粪便样本和7份进食残留物拭子），样本保存在核酸保存（NAP）缓冲液中。对DNA提取物使用特异性PCR检测麻风分枝杆菌（*Mycobacterium leprae*）的RLEP重复元件和18 kDa抗原基因，以及苍白密螺旋体（*Treponema pallidum*）的tp0574（Tp47）基因；对所有PCR阳性产物进行Sanger测序并利用BLAST比对确认。对阳性提取物进行13个微卫星位点的基因分型以区分独特基因型。对*M. leprae*阳性DNA提取物进行杂交捕获富集和全基因组测序（使用Illumina MiSeq和MiniSeq平台）以尝试获得基因组数据；(3) **地理空间分析**：使用100%最小凸多边形（MCP）方法，基于107个狒狒存在点（包括相机陷阱检测、采食痕迹和粪便）的GPS坐标，在QGIS中估计狒狒的最小活动范围，并计算其与黑猩猩家域的重叠比例。样本来源为几内亚比绍Cantanhez国家公园的野生几内亚狒狒种群。

**研究结果**
- **Baboon Minimum Ranging Area（狒狒最小活动范围）**：通过分析107个狒狒存在点（包括相机陷阱检测、采食痕迹和粪便）的GPS坐标，使用100%最小凸多边形（MCP）方法估计，狒狒的最小活动范围为3.96 km2，该范围占据了Caiquene-Cadique黑猩猩族群家域（14.53 km2）的27.25%。这表明狒狒与受麻风病影响的黑猩猩在空间上存在显著重叠。
- **Camera Trap Detection of Individuals with Lesions（相机陷阱检测具有病变的个体）**：在总共5836个含有狒狒的相机陷阱数据文件中，206个（3.53%）显示狒狒具有皮肤病变。共记录到141个独立狒狒事件，其中50个（35.46%）涉及至少一只具有皮肤病变的狒狒。研究人员识别出七只具有皮肤病变的独特狒狒个体（ID标记为A至G），这些个体被多次观察到（平均7.7次，范围3至19次）。所有受影响个体均为幼年或亚成年。病变类型和位置相似，主要包括口鼻部、眉毛、耳朵、尾巴、后躯、关节、手和脚的溃疡性病变。部分病例中耳朵出现边缘性结痂病变或红斑。五只病变狒狒在相同独立事件中被检测到彼此关联。
- **Molecular Results（分子结果）**：所有DNA提取物中均未检测到苍白密螺旋体（*T. pallidum*）的遗传物质。麻风分枝杆菌（*M. leprae*）最初在13份DNA提取物中被检测到：12份仅在RLEP检测中呈阳性，1份在RLEP和18 kDa两种检测中均呈阳性。通过Sanger测序及BLAST比对确认了这些阳性结果，扩增片段与*M. leprae*参考基因组的查全率为100%，相似度>95%。微卫星基因分型表明这些阳性提取物对应至少九个独特个体。然而，全基因组测序未获得*M. leprae*特异性基因组数据。后续通过新DNA提取和相同PCR检测进行的独立验证实验未能确认*M. leprae*的阳性结果。

**讨论与研究结论**
在讨论部分，研究人员指出CNP狒狒的临床症状部分符合但并非完全匹配先前描述的麻风病或雅司病病例。口鼻部的溃疡性病变与TPE感染的狒狒或灵长类的描述相似，但未观察到高级阶段的严重畸形（如鼻子、前颌骨和上颌骨缺失）。未观察到雅司病中常见的溃疡性肛门生殖器病变，尽管后躯包括坐骨胼胝体上有许多病灶。尾巴、关节、手和脚的溃疡性病变在受雅司病影响的灵长类中不常见，但在麻风病感染的灵长类（如黑猩猩、白眉猴和食蟹猴）中有描述；然而，麻风病特征性的结节性增厚在录像中不明显。所有病变个体均为幼年或亚成年，这与麻风病（通常成年个体显示症状）和雅司病（通常影响性成熟个体）的典型模式不同，但与未经过分子确认的西部低地大猩猩中的情况类似。分子分析无法复现初始的*M. leprae*检测结果，可能归因于低细菌载量、样本内DNA分布不均或反复冻融导致的DNA降解。尽管使用了核酸保存缓冲液，但高温和长期野外储存可能限制了效果。实验室污染被认为不太可能。空间分析表明，狒狒与*M. leprae*感染的黑猩猩存在栖息地重叠，增加了疾病传播风险，两者都是半陆生杂食动物，共享食物、水源和潜在病媒。此外，CNP狒狒可能携带人畜共患病原体，这对当地人类构成风险，因为人类与狒狒共享空间和资源，且狒狒肉被狩猎和交易。
研究结论总结如下：研究人员在野生狒狒中识别出一种病因不明的皮肤疾病，这些狒狒生活在与人类和受麻风病影响的野生黑猩猩近距离的环境中。尽管观察到的临床症状部分与已知在该地区流行的麻风病和雅司病相符，但迄今为止获得的非侵入性样本分析未能确定致病因子。对该种群的纵向监测，结合定期非侵入性采样，对于评估疾病在狒狒社会单元之间的传播，并支持旨在确定其病因学的进一步分析至关重要。