非人灵长类动物隐孢子虫分子流行病学研究进展

马天明，强 钰，任广旭，吕 刚

（热带转化医学教育部重点实验室，热带 病防治国家卫生健康委员会重点实验室，海南 医学院-香港大学热带传染病联合实验室，海南 医学院病原生物学教研室，海南 海口 571199）

隐孢子虫（Cryptosporidium）是一种重要的人兽共患肠道原虫，广泛寄生于人和动物体内，可引起隐孢子虫病［1］，可导致宿主产生以腹泻为主的多种消化道症状［2，3］。免疫正常人群感染隐孢子虫后常引起自限性腹泻［4］，新生儿和免疫缺陷人群感染后可导致严重腹泻，甚至死亡，WHO 将其列为艾滋病怀疑指标之一［5，6］。隐孢子虫属内具有广泛的遗传多样性，不同的虫种/基因型的宿主范围、致病性、传播特点存在差异。目前已鉴定出42 个隐孢子虫种以及40 多种基因型，其中超过20 个虫种和基因型可以感染人体［7］。其中，以C. parvum（微小隐孢子虫）和C. hominis（人隐孢子虫）最为常见［8］。一般认为人体内的C. parvum主要来源于动物传播，呈现出人兽共患特征，而C. hominis是人-人传播［9］。近年来，随着分子流行病学调查的深入，在多种动物体内均鉴定出C. hominis［7］，且非人灵长类动物感染最为普遍，因此，人体内C. hominis的感染来源和传播途径有待重新认识。此外，已在非人灵长类动物体内分离得到的9 种隐孢子虫种，均具有人兽共患性。基于非人灵长类动物携带隐孢子虫的遗传多样性及重要的公共卫生学意义，本文就非人灵长类动物感染隐孢子虫的感染率、基因型、人兽共患风险等进行综述，为人体及其他动物中隐孢子虫感染源的追溯，以及隐孢子虫病的防控提供参考。

1 感染率

目前，全球共有9 个国家的21 项研究报道了非人灵长类动物Cryptosporidium感染，感染率范围为0.5%～20.7%，总感染率为4.6%（263/5 734）（表1）。报道显示，非人灵长类动物隐孢子虫在中非共和国、印度尼西亚、肯尼亚、卢旺达、泰国、坦桑尼亚和乌干达的感染率分别是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），美国在猕猴和冕狐猴中各发现1 例隐孢子虫感染［10-18］。在我国，非人灵长类动物隐孢子虫的平均感染率为4.8%（215/4 467）（表1）。分别为：海南8.7%（143/1 645）、秦岭山脉7.0%（6/86）、贵州10.9%（45/411）、河南0.6%（5/786）、广东1.8%（1/57）、广西1.0%（11/1 079）、上海0.7%（2/290），以及部分样本量较小的发现地区［19-25］。从地理分布上看，我国西部地区非人灵长类动物隐孢子虫感染率高于东部地区。除地理因素外，非人灵长类动物的环境、年龄等也是影响隐孢子虫感染率的重要因素。Karim 等［23］发现圈养的非人灵长类动物隐孢子虫感染率1.1%（12/1 110）跟自由放养的感染率0.6%（7/1 270）有所不同，海南地区2018 年两项研究Zhao 等［19］（5.7%，11/193 和0%，0/30），Chen 等［20］（10.7%，118/1 102 和4.0%，14/350）均显示非人灵长类动物年轻组隐孢子虫感染率明显高于年老组，而Li 等［26］的研究中也报道了肯尼亚狒狒年轻组隐孢子虫感染率大于年老组。

此外，不同种类非人灵长类动物隐孢子虫感染率也有所不同，截止2019 年6 月，综述报道我国平均感染率为：长尾食蟹猴（5.8%，152/2 628）、恒河猴（3.3%，60/1 813）、懒猴（10.0%，1/10）和黑叶猴（6.7%，1/15）［19-25］。目前，由于非人灵长类动物中部分物种研究样本量较少（n＜50），故不同种类的非人灵长类动物隐孢子虫感染率及差异情况有待研究。

由此可见，非人灵长类动物隐孢子虫的感染率情况可能与地区、物种、年龄和环境差异有关，有待全世界学者进一步进行研究。

2 虫种和基因型

非人灵长类动物可感染多种隐孢子虫且具有高度的遗传多样性。迄今为止，全球共分离鉴定出9 个隐孢子虫种可以感染非人灵长类动物，包括C.hominis、C. parvum、C. felis、C. muris、C. suis、C.ubiquitum、C. meleagridis、C. bovis 和C. andersoni，C. hominis为主要感染虫种（表1）。非人灵长类动物携带隐孢子虫种都被发现可以感染人，其中，C.parvum和C. hominis最为普遍，C. parvum亚型家族Ⅱa-Ⅱp 主要分布在发达国家，Ⅱd 家族为中国人感染隐孢子虫的主要亚型家族［7］。C. hominis亚型家族中Ⅰa、Ⅰb、Ⅰd 和Ⅰe 为感染人的主要亚型，Ib 亚型家族在全球的人中广泛分布［7］。早在1999 年，Nizeyi 等［27］在大猩猩粪便中首次发现Cryptosporidium，鉴定为C. parvum。2002 年和2003 年，Dubey等［28］和Warren 等［29］在食蟹猴发现区别于C. parvum的虫种C. muris。2011 年，Li 等［26］在肯尼亚的狒狒中鉴定出C. hominis，并首次对该虫种进行亚型分析，得到IbA9G3，IfA12G2 和IiA 14 三个亚型。2012 年，Ye 等［24］在中国的猕猴中发现C. fells，C.hominis，C. parvum。通过亚型区分，发现C.parvum中的亚型IIc 家族同时存在于人和非人灵长类动物中。2015 年，Parsons 等［15］在坦桑尼亚的狒狒、黑猩猩和与其生活环境相同人中都鉴定出C. hominis，且鉴定出人兽共患亚型IfA12G2。2018 年和2019年，Zhao 等［19］和Chen 等［20］在中国海南地区对食蟹猴的研究均显示C. hominis为主要虫种。此外，其他虫种也相继在非人灵长类动物中被鉴定（见表1）。最初，人被认为是C. hominis的天然宿主，但目前已被证实非人灵长、马、驴、牛、牦牛、绵羊、山羊、袋鼠、啮齿类动物、刺猬、狗和猪都可以感染C.hominis［7］，故C. hominis的天然宿主有待进一步研究确定。

表1 世界范围内非人灵长类动物隐孢子虫感染情况和基因型分布Tab 1 Prevalence and genotype distribution of Cryptosporidium in non-human primates worldwide

3 人兽共患风险

人和非人灵长类动物感染相同隐孢子虫种和基因型相继被证实［7］，人体感染的隐孢子虫有可能来源于非人灵长类动物。Ye 等［25］在2012 年对我国贵州省某公园自由放养的猕猴进行隐孢子虫检测，发现猕猴体内存在的大多数基因型都具有人兽共患特征，研究者推测其可能对与其密切接触的游客造成威胁，同时可以污染水源，造成公共卫生影响。Karim 等［23］发现我国4 个省的动物园非人灵长类动物体内普遍存在人兽共患基因型。C. homini亚型Iia 在中国的食蟹猴、两个去过泰国猴场旅行的瑞典人和美国恒河猴中相继被报道［16，23，30］。2015 年，坦桑尼亚国家公园的研究显示，当地狒狒和黑猩猩都可以感染C.hominis相同亚型IfA12G2，且经评估其感染与人兽居住地区相同具有统计相关性［15］。故非人灵长类动物可能是人感染隐孢子虫的传播来源之一，已感染隐孢子虫的非人灵长类动物对于游客，与其密切接触的实验室科研人员、饲养员构成健康威胁。

4 展望

鉴于Cryptosporidium重要的临床和公共卫生意义，该病原体已被美国国立卫生研究院列为必须上报的B 类生物防范病原体，同时被美国环境保护协会（EPA）列为能导致水源性暴发流行的微生物类污染物［31］。非人灵长类动物由于与人类具有特殊的亲缘关系而在医学和科研领域备受关注，近年来的研究结果揭示了隐孢子虫在非人灵长类动物和人体之间存在互相传播的风险，同时也考虑人作为天然宿主传播给非人灵长类和其他动物的可能性［7］。随着人们对隐孢子虫的分子流行病分布调研加深、基因型数据完善，结合多位点序列分型精确分析其群体遗传特征，有望在不久的将来，成功追溯天然宿主来源，进行有效防治。