气候与哺乳动物宿主群落特征驱动野生动物-家畜界面结核病的维持机制

《One Health》:Climate and mammal host community characteristics drive tuberculosis maintenance at the wildlife livestock interface

【字体: 时间:2026年01月18日 来源:One Health 4.5

编辑推荐:

  本研究针对动物结核病(TB)在多宿主系统中维持机制不清的问题,通过结构方程模型(SEM)分析了18个多宿主群落数据,发现马鹿丰度和连接度、野猪连接度与野猪TB流行率正相关,湿度与牛/野猪TB负相关,哺乳动物群落多样性则加剧牛群TB风险。该研究揭示了宿主群落结构、气候因子与TB维持的复杂关联,为制定"一体化健康"策略提供了关键科学依据。

  
在复杂的自然生态系统中,动物结核病(TB)如同一个难以驱散的幽灵,由多种家养和野生哺乳动物共同维持。传统研究多聚焦于单一或双宿主系统,但越来越多的证据表明,结核分枝杆菌复合群(MTC)的传播实则依赖于由多个宿主物种构成的"维持群落"。在伊比利亚半岛,马鹿、野猪、牛等多种动物交织成复杂的传播网络,而气候因素特别是水分可获得性,又被发现与TB流行存在隐秘关联。然而,宿主物种的相对重要性、群落丰富度与相互作用网络、环境因素如何共同驱动感染维持,始终是未解之谜。
为破解这一难题,研究团队创新性地运用结构方程建模(SEM)框架,对18个多宿主群落展开系统分析。通过整合相机陷阱监测、血清学检测和官方疫情数据,研究人员量化了气候(湿度)、哺乳动物多样性、宿主(牛、野猪、马鹿)丰度和连接度对野猪和牛TB流行率的影响。
关键技术方法
研究依托伊比利亚半岛综合野生动物监测网络,在18个研究区域布设相机陷阱(每个站点平均18个)标准化采集450个相机日的物种共现数据;通过间接ELISA检测1109头狩猎野猪的MTC抗体(P22蛋白);利用官方兽医服务机构提供的2018-2022年牛群结核菌素测试数据;采用生态网络分析计算物种间连接度(介数中心性),并运用结构方程模型解析多变量间的直接/间接效应。
3.1 结核病流行率在干旱生物区最高
研究发现野猪MTC抗体总平均流行率为14%,最高值(68%)出现在干旱大陆-地中海气候区。值得注意的是,野猪抗体流行率与对应兽医单位的牛群TB流行率呈显著正相关(rS=0.58;p=0.01),提示野生动物与家畜疫情存在联动效应。
3.2 宿主群落特征驱动结核病流行率
宿主物种丰富度与指示物种野猪的抗体流行率显著正相关(rS=0.58;p=0.01)。通过对比TB阳性与阴性站点的生态网络特征,发现阳性站点具有更高的连接密度(0.71 vs 0.69)和更分散的网络结构(直径78 vs 33)。马鹿在TB阳性站点的相对丰度是阴性站点的17倍,而绵羊和山羊则在阴性站点更丰富。网络中心性分析揭示,在TB阳性站点,马鹿和野猪具有最高的介数中心性(分别为29648和14202),表明它们是群落中关键的病原传播桥梁。
3.3 多变量间存在复杂关联
结构方程模型最终路径显示:马鹿丰度、马鹿连接度和野猪连接度与野猪TB流行率呈正相关;湿度与野猪和牛的TB流行率均呈负相关;马鹿连接度和哺乳动物群落多样性与牛群TB流行率正相关,而野猪丰度呈现负相关。模型拟合优度指标(Fisher's C=21.7;p=0.359)支持该SEM能较好解释多宿主系统中TB传播的复杂机制。
研究结论强调,TB维持由多因素共同驱动:多种野生/家养宿主、环境条件及其相互作用。宿主群落多样性增加会提升野生动物与牛群的TB风险,这与"稀释效应"假说相反,更支持"救援效应"机制。气候效应对牛TB的影响强于对野猪TB,且这种影响叠加在马鹿丰度和宿主群落结构等其他风险因素之上。
该研究的重大意义在于首次通过结构方程模型量化揭示了多宿主系统中TB维持的驱动机制,指出在宿主多样性高、气候干旱的地区实施TB根除计划将面临更大挑战。研究成果强调必须将野生动物、家畜和环境管理纳入"一体化健康"框架,通过综合防控策略保障动物健康、维持畜牧业可持续发展和降低人畜共患病风险。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号