麻风是由麻风分枝杆菌和弥漫型麻风分枝杆引起的。在人类,麻风表现为皮肤和神经损害,从最轻的结核样型(或少菌型)到严重的麻风型(或多菌型)。症状在几个月到30年的长潜伏期后出现,平均为5年。由于感觉丧失,麻风病可能导致永久性损害和严重畸形。尽管近几十年来麻风病流行率明显下降,但每年仍报告约21万例新增人类病例,其中2.3%位于西非。目前认为的主要传播方式为人与人之间长期密切接触,麻风病原通过雾化的鼻腔分泌物进入人体。麻风致病细菌曾被认为是人类的专属病原体。然而,现在发现,它们也可以在野外的其他动物宿主中传播,比如,美洲的九带螳螂和英国的红松鼠都有报道过出现麻风病,另外,之前也有报道在圈养状态下的非人灵长动物被来源不明的麻风菌感染,比如黑猩猩、白顶白眉猴以及食蟹猴。
近日,西非两个国家公园报道了两个麻风样病变的野生黑猩猩(PantroglodytesVerus)种群,研究人员对采集的粪便和尸检样品进行了测序,发现这些黑猩猩中麻风病菌株属于不同的稀有基因型(4N/O和2F)。因此,有理由怀疑野外感染麻风病的物种比认知的更多。该研究结果于年10月13日在《Nature》上发表,标题为“Leprosyinwildchimpanzees”
作者在年至年期间使用一种相机陷阱。在几内亚比绍(Guinea-Bissau)坎坦赫兹国家公园(CNP)的个地点获得的,视频和照片数据,31,包含黑猩猩的数据中,发现个数据内容包含(5.6%)严重麻风样病变的黑猩猩,在3个群体中观察到4个麻风样病变的黑猩猩(两个成年雌性和两个成年雄性)。所有有症状的黑猩猩都表现出脱毛和面部皮肤色素减退,以及覆盖其身体不同部位(四肢、躯干和生殖器)的斑块和结节,面部毁容以及溃烂和变形的手(爪手)和脚(注:图片易引起不适感,感兴趣的读者可阅读原文)。作者采集粪便标本,进行PCR检测。结果表明麻风分枝杆菌是导致CNP黑猩猩麻风样症状最有可能的原因。
在科特迪瓦Ta国家公园(TNP),年6月,研究人员首次在一个叫做Woodstock的成年雄性黑猩猩上注意到麻风样病变,它来自南部的一个社群。最初在耳朵、嘴唇和眼底的小结节变得更加突出,随后是眉毛、眼皮、鼻孔、耳朵、嘴唇和脸部的结节。面部结节、手、脚和睾丸上的皮肤色素减退,并观察到指甲脱落和异常生长。自年6月起在它的所有样本中检测到麻风分枝杆菌DNA。
对TNP尸检收集的所有黑猩猩脾脏样本进行回顾性PCR筛选,发现来自同一社区的一只名叫Zora的成年雌性的样品,在两种PCR检测到麻风杆菌呈阳性,Zora在年被一只豹子杀死。对她去世前几年拍摄的照片的回顾性分析显示,自年以来,zora皮肤色素减退和结节逐渐增多。对用福尔马林固定的皮肤样本(手和脚)进行染色和组织病理学检查。发现,她的皮肤呈现典型的真皮内弥漫性皮肤细胞浸润,皮下组织与表皮基底层明显分离。在Zora的样品中,从年开始就能检测到麻风菌DNA,提示Zora至少感染了7年麻风。
为确定TNP南部社区在年Zora死亡时是否有其他人受到感染,对接触过Zora的动物进行了横断面筛查,检测了年收集的所有可用粪便样本(n=)。结果发现,另外三只黑猩猩在单个样本中呈PCR阳性,包括Woodstock。尽管对南部社区成员进行了20年的每日监测,并对邻近社区进行了40年的每日监测,但没有在其他个体中观察到麻风症状个体。因此,在被观察到个个体中,麻风病似乎是一种传播水平较低的罕见疾病。
为了对黑猩猩中的麻风杆菌进行鉴定和基因组比较,作者对来不同国家的人和动物来源的个麻风分支杆菌基因组进行了系统发育分析。结构表明,在每个黑猩猩种群中发现的麻风杆菌都不同,并且在人类和其他宿主中都十分罕见。具体的说,贝叶斯和最大简约度分析将来自GB-CC的菌株聚集在Branch4上到4N/O基因型麻风杆菌簇,不属于标准基因型4N、4O和4P。这种4N/O基因型很罕见,只包括5个麻风杆菌菌株;一个菌株来自尼日尔患者(NG13-33),两个菌株来自巴西患者(-和-),另外两个来自两个来自西非的圈养非人类灵长类动物的菌株(CH4和SM1)。据估计,这一群体与最近的共同祖先分歧发生在公元6世纪。在CtedIvoire感染Zora的菌株,被指定为TNP-,属于分支2F。该分支目前由中世纪感染欧洲的人类菌株和现代埃塞俄比亚菌株组成,这种基因型迄今为止从未在西非报道过。贝叶斯分析估计TNP-和2F分支的其他菌株在公元二世纪出现了一次分化。
来自Woodstock的样本没有足够的Illuminareads来进行系统发育组分析。然而,从为数不多的Illuminareads和PCR产物中获得的Sanger序列中恢复的单核苷酸多态性(SNPs)分析表明,CNP和TNP黑猩猩种群中的麻风分枝杆菌品系关系并不密切。
总结
麻风分枝杆菌被认为是一种人类适应的病原体,以前影响野生动物的麻风病病例与人类感染的麻风病是一致的。因此,最初的假设是麻风在人与黑猩猩之间的传播。潜在的传播途径包括直接(如皮肤对皮肤)接触和吸入呼吸道飞沫和/或混合病毒,但是这种假设必须基于长时间和/或反复暴露才能传播。然而,今天的人与黑猩猩直接接触并不常见,并且发现麻风黑猩猩种群的社区周围并没有出现人类麻风的病例报告。那么,一个可能就是这些麻风病原来自黑猩猩捕食的猎物。黑猩猩会捕食其他哺乳动物(如有蹄类)和非人灵长动物。另一种可能是,麻风杆菌的动物宿主范围比目前人们所知的要广泛。也许更耐人寻味的是,环境因素可能是麻风感染的源头。有研究称,麻风分枝杆菌可以在土壤中生存,还有研究称,麻风杆菌可以在阿米巴变形虫、节肢动物和蜱虫中繁殖,这可能有助于该细菌在环境中的持久性。
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