在一月份中旬的一个星期五晚上,居住在塞拉利昂塔库伽玛黑猩猩保护区的五岁黑猩猩杰克逊拒绝吃晚餐,这让他的饲养员感到震惊。到星期六,他变得昏昏沉沉并开始癫痫发作。从那时起,杰克逊的情况有所好转——他正在进食,看起来也很稳定,尽管仍然腹泻——但他的生存绝非有保障。“这种疾病非常像那样:你会看到起起伏伏,”塔库伽玛的总经理、兽医安德烈亚·皮萨罗说。“有一天它们非常好,第二天,它们就变得非常糟糕。”
杰克逊患有流行性神经和胃肠综合征 (ENGS),这是一种神秘的疾病,自 2005 年以来,已导致 60 只患上该病的塔库伽玛黑猩猩中的 59 只死亡。在多年努力查明该疾病的原因后,科学家和兽医最终找到了可能的罪魁祸首:一种新发现的Sarcina菌种,这是一种常见于环境中的细菌,偶尔与人类的胃肠道疾病有关。正如研究人员在 2 月 3 日发表在《自然·通讯》上的报告所述,这一发现表明,某些Sarcina菌种实际上可能具有高度毒力,但直到现在才被人们认识到。
“也许存在一系列不同的Sarcina菌种,它们看起来相同,但已经获得了使其更具致病性的遗传特性,”主要研究作者、威斯康星大学麦迪逊分校的兽医和博士候选人莉亚·欧文斯说。“这可能会对人类和动物的健康产生影响。”
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塔库伽玛是塞拉利昂唯一的西部黑猩猩保护区,西部黑猩猩是一个极度濒危的亚种,其分布范围曾经横跨西非,但现在仅限于八个国家。该保护区获得认可,并荣获奖项,位于弗里敦东南八英里处,西区国家公园的边缘,还开展环境教育、生态旅游和社区保护项目。如今,九十九只黑猩猩永久居住在塔库伽玛。它们中的许多是在幼年时从非法野生动物贸易中被解救出来的。
塔库伽玛的黑猩猩从 2005 年开始患上 ENGS,尽管兽医花了数年时间才意识到他们失去的动物死于共同的原因。这种综合征在不同的个体中表现不同,有些表现出神经系统症状,如缺乏协调性和癫痫发作,另一些则遭受胃肠道不适——或两者兼而有之。有些动物似乎从 ENGS 中恢复过来,但几周或几个月后又会死亡,而另一些动物则在没有任何警告迹象的情况下突然死亡。
塔库伽玛的兽医追查了几个虚假的线索,包括一种引起神经系统问题的病毒,为此他们为保护区内的每只黑猩猩都接种了疫苗。他们还彻底清除了黑猩猩围栏中发现的一种有毒植物。但病例仍在不断出现。2016 年,非洲大陆灵长类动物保护区的伞式组织泛非保护区联盟联系了流行病学家托尼·戈德堡,他是欧文斯在威斯康星大学麦迪逊分校的导师。戈德堡立刻被吸引住了。“这是一种未知的传染病,对濒危物种的健康和生存构成严重威胁,而该物种恰好是我们最近的亲属,”他说。
获得将黑猩猩样本出口到美国的许可花了两年半的时间(尤其是因为当时埃博拉疫情正在爆发),并制定了安全运输样本的后勤方案。最终,威斯康星州的研究人员获得了来自 19 只死于该综合征的黑猩猩和 14 只健康黑猩猩的组织、血液、血清和粪便样本。“一天晚上我来到实验室,我们收到了这批装满液氮的[货物],”欧文斯说。“托尼欣喜若狂,就像,‘哦,我的天哪,我已经等了好几年才能看到这些大脑了!’”
欧文斯、戈德堡及其同事对样本进行了全面分析,以表征存在的所有病毒、细菌和寄生虫。欧文斯说,几个样本“仅对一种细菌就有惊人的读取次数,比如 90% 以上”。诊断性测序和统计分析证实,这种细菌在任何健康黑猩猩中都不存在,这表明它与 ENGS 有关。
从外观上看,这种微生物似乎是Sarcina ventriculi,它看起来有点像四叶草,在世界各地的水和土壤中无处不在。该物种最早是在 19 世纪一位出现呕吐症状的人类患者身上发现的,但随后在与疾病相关的科学文献中基本上消失了。然而,基因组测序显示,该团队发现的不是S. ventriculi,而是一种完全未知的Sarcina菌种,该团队将其命名为Sarcina troglodytae。“在了解这种细菌存在的所有几十年里,医学界从未意识到他们一直称之为S. ventriculi的可能实际上是一组相关的细菌,”戈德堡说。
黑猩猩并不是最近唯一感染Sarcina的灵长类动物。自 2010 年以来,美国人类患者中出现该细菌的病例激增,通常是接受过减肥手术的患者。然而,临床医生主要根据外观而不是遗传学来诊断S. ventriculi,因此无法确定人们实际感染的是哪种菌种。但一些人类Sarcina感染病例,包括一例致命病例,表现出与黑猩猩身上看到的“惊人相似”的效果,欧文斯说。
“问题是:这是一种与我们认为我们认识的Sarcina不同的新兴病原体吗?”她说。“还是宿主本身正在发生变化,使其能够被这种病原体感染并生病?”
欧文斯和戈德堡假设存在多种未被识别的Sarcina菌种,其中一些是良性的,一些是机会性病原体。现在的挑战将是理清这些不同的菌种,确定有毒菌种是如何引起疾病的,并梳理出体内或体外的哪些环境触发因素使某些灵长类动物易受感染。回答这些问题不仅可以帮助保护濒危物种,还可以保护人类。正如欧文斯所说,“黑猩猩基本上就是我们,在基因上。”
这些发现也为如何最好地治疗塔库伽玛的灵长类动物居民的 ENGS 提出了问题和希望。“这项研究代表了一个起点,可以指导对未来不幸病例的进一步调查,并为定制治疗干预措施提供思路,”柏林罗伯特·科赫研究所的兽医和灵长类动物传染病博士后研究员莉维亚·帕特罗诺说,她没有参与这项工作。
塔库伽玛的兽医已经在改变他们的治疗方法。与以往任何受感染的黑猩猩不同,杰克逊除了接受靶向抗生素治疗外,还在接受益生菌和特殊饮食。“以前,我们迷失了方向,试图关注一切,”皮萨罗说。“现在我们知道我们必须防范什么了。”