Toxoplasma gondii是一种专性细胞内顶复门寄生虫,是一种具有独特双相生命周期的人畜共患病原体(Dunay等人,2018年)。有性繁殖仅发生在猫科最终宿主体内,而无性繁殖阶段则通过速殖体向缓殖体的转化在中间宿主(包括人类和温血脊椎动物)中传播(Mendoza-Roldan和Otranto,2023年;Montoya和Liesenfeld,2004年)。据估计,全球约有25-30%的人口长期携带T. gondii寄生虫(Matta等人,2021年)。在从事与动物相关工作的群体中,T. gondii的血清阳性率更高(Mohammed等人,2024年)。虽然人类感染通常无症状,但在免疫系统受损者中可能导致致命性脑炎或先天性神经发育障碍(Dunay等人,2018年;Sutterland等人,2015年),这凸显了该寄生虫对公共卫生的重大影响。
除了通过环境中的卵囊进行初次传播外,气候也是影响T. gondii》动态的关键因素:温暖潮湿的条件会加速卵囊的孢子形成和感染性,而降水则有助于其在生态系统中的传播(Li等人,2022年;Maleki等人,2021年)。气候还决定了宿主(如啮齿动物和鸟类)的地理分布和活动范围,从而加剧了寄生虫的扩散(Yan等人,2016年)。宿主适应性、环境持久性和气候驱动的传播机制共同构成了对公共卫生的双重威胁——在中国这一全球生物多样性热点地区,这种威胁尤为突出。中国拥有多样的陆地生态系统和海洋环境,以及显著的气候梯度和高强度的人类活动,这些因素增强了野生动物与人类的互动,扩展了寄生虫的传播途径,使其成为研究T. gondii生态学的重要区域(Wang等人,2024年)。
野生动物在自然生态系统与人类社会之间起着关键作用,中间宿主通过维持无性繁殖(速殖体向缓殖体的转化)在T. gondii的传播中起着核心作用。具体而言,野生动物在寄生虫的生命周期中承担三个关键角色:作为替代最终宿主维持寄生虫的生命周期(Ledgerwood和Luscier,2025年),实现种内持续传播(Hide,2016年),以及作为跨物种传播的媒介宿主(Yan等人,2016年)。作为中间宿主,温血野生动物携带慢性感染,使T. gondii》能够在生态系统中持续存在;而感染个体的行为改变会扰乱捕食者-猎物关系,进一步促进寄生虫的传播(Lewis等人,2017年)。此外,城市化导致的栖息地破碎化使野生动物聚集在更小的区域内,这种“生态位压缩”现象加剧了人与野生动物之间的接触风险(Delgado和French,2012年)。这些连锁效应威胁到了生物多样性和公共卫生,符合“同一健康”框架中对人类-动物-环境相互作用的关注。
尽管在理解家养动物和人类中的T. gondii方面取得了进展,但针对中国野生动物的研究仍存在重大空白:(1)缺乏全国性的系统评估——现有研究主要集中在东部地区,对生物多样性热点地区的关注不足;(2)不同物种间的感染动态尚未被综合分析,阻碍了关键宿主的识别;(3)传统的元分析方法无法解析人为因素和环境因素之间的非线性关系;(4)将野生动物菌株与人类/家养动物疫情联系起来的基因型数据非常有限(现有研究中仅有2.83%的阳性样本进行了基因分型)。这些空白阻碍了针对跨物种传播的针对性“同一健康”策略的制定,凸显了综合分析方法的重要性。
为填补这些空白,本研究结合了系统综述、元分析和机器学习技术(随机森林和SHAP分析),旨在:(1)量化中国野生动物中T. gondii的总体感染率;(2)识别感染异质性的关键因素;(3)绘制高风险区域。通过结合元分析在整合异质数据方面的优势与机器学习在建模复杂关系方面的能力,我们希望明确野生动物在T. gondii传播网络中的生态位。这些发现将为优化跨物种传播预警系统和“同一健康”策略提供科学依据,尤其是在全球环境压力加剧的背景下。