人类传染病亦危害动物健康

当今快速运输系统的发展，使得公共卫生问题变得越来越复杂。如今，在一个地区出现的病原体可以在不到24 h内就以人、动物、植物或食品携带的形式被轻易地运送到世界各地。如此高的机动性使得追踪新兴病原体并有针对性地设计干预措施变得异常困难。目前人们重点关注源自动物的人类传染病，但对人类影响动物的各种传染病关注较少。人类将病原体传播给动物事件覆盖各个大陆，世界范围内的生物安全均受到威胁。研究显示人类能够将细菌、病毒、寄生虫、真菌传播给动物，受影响的动物包括野生动物、畜、禽及伴侣动物等，这些病原体会导致不同程度的疾病发生，具体情况取决于感染的物种[1]。因此必须在这一领域进行科学研究，以便对新出现和再现的疾病威胁有更深入的了解。

结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, M. tuberculosis)引起的一种慢性消耗性疾病。结核分枝杆菌多见于人类感染，但已有众多的报道显示人类能够将该病菌传播给动物，尤其是家畜，与人类密切的联系使得其感染风险增加。Ocepek等对斯洛文尼亚首都卢布尔雅附近的一个小型养牛场进行了牛结核病的连续监测[2]。在1999年5月前的检疫中，农场中所有牛对牛型结核菌素的皮试反应均为阴性。随后在2000年7月的检疫中，他们发现16只牛呈现皮试反应阳性。他们扑杀了3只对结核菌素具有强反应性的牛，并成功分离到1株结核分枝杆菌。为探究其来源，他们对农场工人的健康状况进行了调查，结果发现一名59岁男性工人在1999年患有双侧空洞性肺结核。通过基于IS6110的限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism，RFLP)分型方法，分析了从奶牛和农场工人体内分离出的结核分枝杆菌以及许多与该牛场无关的菌株，结果发现来自奶牛和农场工人的结核分枝杆菌分离株显示出相同的RFLP模式，同源性达到100%。此外，在2006—2008年，Berg等对埃塞俄比亚的32 800头牛进行了结核病筛查，共获得1 524份可疑的结核病灶样品。从这些样品中分离出171株抗酸杆菌，分子分型结果显示，这些抗酸杆菌中有8株为结核分枝杆菌，且有2个菌株属于北京家族[3]。

宠物作为人类最亲密的动物也时常遭受来自人类病原体的感染。2004年，美国田纳西大学兽医学院对一只疑似感染结核分枝杆菌的犬进行尸检，该犬的主人是一位结核病患者，检测结果显示在该犬肝脏和淋巴结组织中检测到耐酸细菌，且基于插入序列IS6110的聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)结果显示结核分枝杆菌阳性。同时该犬IS6110基因的RFLP指纹图谱与从犬主人痰液样本获得分离株的指纹图谱相符，证实它是被主人传染致病[4]。1962—1979年，在美国纽约动物医学中心进行尸检的犬中，有0.05%的犬被诊断出结核分枝杆菌感染。这些犬都有与临床结核病患者的接触史。此外也有高原鼢鼠、大象、猩猩、鸟类等野生动物被结核分枝杆菌感染的报道[5, 6]。

麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae, M. leprae)是麻风的病原体，该病是一种慢性疾病，其特征是皮肤和神经系统损伤[7]。在哥伦布发现美洲大陆之前，这种疾病并未出现在新大陆，该病是在殖民时期从欧洲和非洲引入的。在18、19世纪，斯堪的纳维亚移民(Scandinavian immigrant)定居到美国的中西部，这导致了当地众多麻风病例的出现，而麻风正是当时欧洲挪威的一种主要传染病。犰狳是美洲特有的珍稀物种，Monot等发现美国路易斯安那州的野生犰狳自然感染的麻风分枝杆菌属于欧洲/北非SNP 3型毒株，表明人类将麻风分枝杆菌传播给犰狳[8]。该动物发病症状与人类相似，在麻风晚期，会死于肾脏和肝脏的损伤。而相应的，犰狳正在将麻风分枝杆菌反向传播给人类。一名来自美国佛罗里达州中部的55岁白人于2014年被确诊为麻风分枝杆菌感染，该患者未有麻风流行地区的旅行史，也未曾与麻风患者接触。但他在过去10年中多次接触犰狳，且有一次他开车撞死犰狳，与犰狳尸体有了亲密的接触。同样的一名未有麻风流行地区的旅行史、也未曾与麻风患者接触的猎人也被诊断为麻风，而该猎人在狩猎过程中曾与犰狳及其尸体有过直接接触[9]，因此感染麻风分枝杆菌后的犰狳能够将病菌再次传播到人类。

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，S. aureus)是一种人类病原体，与严重的医院和社区获得性感染有关。同时，金黄色葡萄球菌给全球肉鸡业带来了巨大的经济负担[10]。为了追溯感染禽类金黄色葡萄球菌的来源，2009年Bethan等对过去54年来从4大洲8个国家分离到的57株金黄色葡萄球菌进行了多位点序列分型，研究显示大多数从肉鸡分离的金黄色葡萄球菌在大约38年前发生了一次宿主跳跃，跳跃的方向是从人到家禽，这导致了一种新的以鸟类为主要感染宿主的金黄色葡萄球菌株出现。该菌是人类ST5克隆谱系的一个亚型，该亚型是波兰独有的。与表现出强烈地理聚集性的人类ST5亚型不同，家禽ST5亚型分布在不同的大陆，与全球家禽行业分销网络广泛传播一致[11]。

与动物分离株不同，人源金黄色葡萄球菌分离株通常对耐青霉素酶的青霉素具有抗性，具有该抗药性的菌株称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)[12]。Seguin等从病马中分离到MRSA，分析其生化特征和抗菌谱，结果表明这些分离株具有共同的来源。随后又对与马密切接触的人员进行鼻拭子样本采集，并成功分离到了MRSA。脉冲场凝胶电泳(pulsed field gel electrophoresis，PFGE)显示马分离株和人分离株起源相同，暗示着与马密切接触人员是其感染源。MRSA也能从人传播到宠物中，而宠物可能会成为MRSA的储存宿主，可再次感染易感性家庭成员[13]。Weese等从犬和它的主人中分离出MRSA，分离到的MRSA均属于加拿大流行性MRSA-2。它是一个医院起源的克隆，为加拿大人群中主要与社区相关的MRSA克隆，反映了MRSA-2从医院到社区的迁移[14]。该宠物的主人先前经过多次治疗而后又反复被感染MRSA，直到宠物狗也被检测出MRSA感染并治疗结束后，反复感染的情况才消失。研究者认为这是一起人将病原体传播给动物，动物再传播给人类的循环事件。此外也有研究表明奶牛、马等动物也受到来自人类MRSA的危害[15, 16]。

人类的肠道病原菌主要包括大肠埃希菌、沙门菌、志贺菌等，它们能够引发腹泻、痢疾等肠道传染病。人类对野生动物栖息地的侵占使得人类与动物接触的频率急剧上升，从而增加了人类将肠道病原体传播给动物的风险。动物感染了这些肠道病原菌会诱发急性肠胃炎，并导致死亡。Rwego等于2005年5—8月在乌干达布恩迪国家公园收集了来自人类和山地大猩猩的大肠埃希菌，以研究栖息地重叠是否会影响人与猿之间病原体的传播。对496株大肠埃希菌进行了基因分型和种群遗传分析，结果显示从栖息地与人类高度重叠的大猩猩中分离到的大肠埃希菌与人源分离株基因型高度相似，而从栖息地与人类没有重叠的大猩猩中分离到的大肠埃希菌与人源分离株基因型相似性较低[17]。此外，Nizeyi等于1999年对乌干达布恩迪和姆加英加国家公园中山地大猩猩的粪便样品进行了弯曲杆菌、沙门菌和志贺菌的分离，结果显示三者的分离率分别为19%、13%和6%。弯曲杆菌、沙门菌的分离率相比较4年前增加了1倍，且首次在山地大猩猩中分离到志贺菌，这与4年来人与动物间的接触密不可分[18]。

2009年4月，甲型流感病毒H1N1在人群中出现并在全球蔓延，造成了人类21世纪第1个流感的大流行。随着该流感病毒的暴发与流行，来自不同国家关于养殖动物感染新型流感病毒的报道显著增加[19]。2009年5月，加拿大艾伯塔省的一个养猪场确诊了首个动物感染新型流感病毒病例[20]。2009—2010年，Song等从韩国猪屠宰场收集的456个猪肺组织样本中分离到42株流感病毒，多重RT-PCR和测序结果显示这些病毒属于H1N1亚型。序列分析显示所有分离株8个RNA片段中的每一个都与在人类间传播的H1N1流感病毒具有高度同源性(约99%)。系统发育分析显示来自猪的H1N1流感病毒分离株与在忠北国立大学医院从呼吸系统疾病患者中分离出的H1N1流感病毒株高度相似[21]。

新型流感病毒H1N1在伴侣动物中也相继被发现。Swenson等首次报道了宠物雪貂感染H1N1/2009流感病毒。虽不能最终证明人是雪貂的传染源，但家庭成员流感检测呈阳性，然后才出现宠物雪貂的感染[22]。此外雪貂在人类流感研究中被用作常规动物模型，这亦支持了人类作为雪貂流感来源的结论。在人与猫之间也观察到了H1N1/2009流感病毒的传播[23]。2009年，美国爱荷华州立大学劳埃德兽医医学中心(Lloyd Veterinary Medical Center)收治了一只表现出抑郁、食欲缺乏和呼吸不畅等症状的猫。猫杯状病毒、猫疱疹病毒-1和猫支原体等病原体检测均为阴性。该猫来自单动物家庭，常在室内活动，且当时H1N1/2009流感病毒正处于大流行，家庭成员患有呼吸道疾病，最终PCR结果显示猫的气管肺泡灌洗液样品呈H1N1/2009流感病毒阳性。该结果也支持人类能够将H1N1/2009流感病毒传播到动物。

麻疹病毒是麻疹的病原体。麻疹是最易传播的传染病之一，在疫苗问世前的20世纪60年代，它是非常常见的传染病[24]。尽管新世界和旧世界的灵长类动物，包括濒临灭绝的大猿猴，都已显示出容易受到麻疹病毒的感染，但人类仍被认为是麻疹病毒的惟一自然宿主[25]。动物感染该病毒后，除皮疹外，还可能出现面部红斑、抑郁、厌食、咳嗽和呼吸困难等症状，甚至可能发展为结膜炎、眼睑炎症。1996年，Willy等对美国一家旧世界非人类灵长类动物饲养中心疑似感染麻疹病毒的动物(恒河猴、食蟹猴和猪尾猕猴)进行病毒和血清抗体检测，结果显示共102只动物感染了麻疹病毒，其中94只动物呈现出抗体阳性。后续调查显示这次动物感染麻疹病毒事件与美国同时期人急性麻疹病例有关[26]。

大猿猴可通过与游客、研究人员或偷猎者密切接触而暴露于人类病毒。1999—2006年，科特迪瓦的一个研究点观察到几次黑猩猩呼吸道疾病暴发。在3次涉及死亡的暴发中，平均发病率是13%，最高为19%[27]。人类偏肺病毒和呼吸道合胞病毒与麻疹病毒(副黏病毒科)有关，并且是非洲常见的呼吸系统疾病病原[28, 29]。在一些死去的黑猩猩中发现了人类偏肺病毒和呼吸道合胞病毒，系统发育分析显示上述病毒来源于人类[27]。

尽管疱疹病毒的宿主范围非常狭窄，但仍有跨越宿主物种壁垒和适应新宿主的潜力。单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus 1，HSV-1)在具有免疫能力的人中可引起相对轻度的疾病，但当它们传播到许多非人类灵长类动物时可能致命，例如大猩猩、帕塔斯猴、疣猴和白手长臂猿等动物[30, 31]。与人一样，大多数被HSV-1感染的动物都带有口腔囊泡(oral vesicles)。HSV-1感染通常会有严重的后遗症，如结膜炎、脑膜炎等。在动物园中已经报道了多起动物感染HSV-1事件。在一次感染事件中，动物园中的3只白脸僧面猴表现出流涕、厌食、脱水、发热、癫痫以及口腔溃疡等症状。这3只病猴均在发病初期的48~96 h内死亡，尸检显示口腔和食管病变、肝脏病变和脑膜脑炎，后续研究发现感染的根源来自访客和动物园管理员[32]。

非人类灵长类动物是许多疱疹病毒的主要宿主，人疱疹病毒1型(human herpesvirus 1，HHV-1)是可从人向非人灵长类动物传播最典型的病毒之一。2003年Kaup等报道了一起在美国发生的普通狨感染HHV-1事件。该动物作为伴侣动物饲养在一个HHV-1患者的家庭中，在感染病原后表现出厌食、虚弱和明显的流涎，并在出现症状的同一天死亡。通过免疫组织学和分子生物学等研究发现，HHV-1是其致病原因[33]。

近期严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)疫情影响深远，一般认为该病毒来源于野生动物并在人类中传播和流行[34]。然而随着全球检验检疫的深入，越来越多的人将SARS-CoV-2传播给动物的案例被报道。2020年3月4日香港地区报道了全球首例宠物犬低程度感染SARS-CoV-2，该宠物的主人是SARS-CoV-2确诊患者，专家们认为该宠物犬很有可能是被人类传染的[35]。3月19日香港地区又报道了1例德国狼狗感染SARS-CoV-2事件，该犬居于薄扶林一住所，其主人先前已被确诊感染SARS-CoV-2[36]。Thomas等人为此专门调查了SARS-CoV-2患者家中犬的健康状况，病毒学及血清学检测结果均显示有2只犬感染了SARS-CoV-2[37]。随后，2020年3月27日，比利时报道了全球首例猫感染SARS-CoV-2案例。这只被感染的猫在主人患病1周后，表现出了呼吸困难、腹泻等症状，其粪便中也检出了SARS-CoV-2[38]。一项来自华中农业大学回顾性研究检测了疫情发生后武汉102只猫的SARS-CoV-2血清抗体，发现15只猫的血清呈SARS-CoV-2受体结合域抗体阳性，其中11只猫产生SARS-CoV-2的特异性中和抗体，且与SARS-CoV-2感染患者亲密接触的3只猫中和抗体滴度最高。这些猫的感染可能是由于接触SARS-CoV-2污染的环境或喂食猫的病毒感染者引起[39]。除传播给宠物外，还存在病毒从人传播至野生动物的风险。美国纽约布朗克斯动物园于2020年4月5日报道了1只老虎和1只狮子被园内1名饲养员传染了SARS-CoV-2。该饲养员属于无症状感染者，而老虎和狮子则出现了干咳等肺炎症状[40]。为了评估人类将SARS-CoV-2传播给动物的可能性，研究人员调查了与人类密切接触的动物对SARS-CoV-2的易感性，结果发现SARS-CoV-2在狗、猪、鸡和鸭中的复制能力很差，但在雪貂和猫中能有效复制，同时也发现该病毒可以通过呼吸道飞沫在猫中传播[41]。尽管目前没有证据表明动物能将SARS-CoV-2再传染给人类，但在进一步了解冠状病毒之前，SARS-CoV-2感染患者应避免与动物的亲密接触。

人类将真菌和寄生虫传播给动物的研究已有不少报道。1997年印度新德里的一家兽医公共卫生实验室从1只大约3岁的雄性恒河猴和其27岁主人的损伤皮肤中收集了皮肤刮屑，真菌检测显示这只宠物猴和主人均被红色毛癣菌感染。它是一种嗜人皮肤真菌，是引起人足癣、股癣的主要病原体之一。猴子的主人用这只猴子在新德里的农村地区进行杂耍表演，两者亲密接触，且该主人在猴子生病前就因红色毛癣菌感染而患有体癣和手癣，该猴是通过直接接触从其饲养者那里获得感染[42]。Jacobs等也发现有许多职业使人们接触皮肤癣菌(孢子菌和毛癣菌)，这些真菌感染以循环的方式从动物到动物、从动物到人、从人到人以及从人到动物进行传播[43]。

人类寄生虫传播给动物的研究首次报道于2000年，Sleeman等对卢旺达国家火山公园中山地大猩猩的粪便样本进行寄生虫检测，一共鉴定出17种体内寄生虫，并首次在该种群中发现了毛首鞭形线虫、圆线虫等，这些寄生虫的主要宿主是人类，显示这些寄生虫是从人传播给大猩猩[44]。最常报道的从人类向动物传播的寄生虫是十二指肠贾第鞭毛虫和小隐孢子虫，它们是引起动物水源性腹泻疾病暴发的主要原因[45]。人类污染了水源后，家畜如牛、山羊和绵羊等接触了含这些寄生虫的污水而被感染。寄生虫在水生系统中的存在对制订水和食品安全预防策略至关重要[25]。

人将病原体传播给动物的主要途径包括[46]：①呼吸道传播，含有大量病原体的飞沫在患病人类呼吸、打喷嚏、咳嗽时经过口、鼻释放到环境中，当动物吸入一定量的含病原体的气溶胶时，即会被感染。这种传播主要发生在动物园、宠物饲养等动物与人类近距离接触的场所。②消化道传播，病原体通过患病人类的排泄物、食物残渣等传播到动物的饮食环境中，当动物摄入了被污染的草料、未经消毒的医院泔水后，都可能被感染致病。③撕咬传播，当动物咬伤了患病的人类时，即有可能被病原体感染，这种情况主要发生在猎人狩猎的过程中。动物感染来自人的病原体后成为新的传染源，可将病原体再次传播至人类和其他动物。

预防和控制人类将病原体传播给动物的关键是将人类、动物和环境三者联系在一起。①从人类角度出发，对动物从业人员(畜牧养殖业人员、野生动物饲养人员、兽医及科研工作者等)定期进行专业技术的培训和健康检查[47]，患病后及时隔离与治疗。加大对防疫资金的投入和对基础设施建设的支持，加强对动物从业人员的管理与监督。②从动物角度出发，严厉打击非法野生动物交易[34]，定期对动物身体状况进行检疫，了解畜、禽健康状况，定期对动物进行疫苗接种。③从环境角度出发，降低对环境的改造幅度，避免乱砍滥伐、过度放牧、不合理开垦等行为，以减少对动物栖息地的破坏。合理化处理污水与垃圾[18]，同时对环境中的病原体进行监测。此外，病原体检测技术的发展也至关重要。传统的病原体检测技术，如涂片镜检、生化检测、免疫试验等耗时、耗力，PCR检测和基因芯片检测在面对未知微生物或混合病原体时无法进行准确鉴定。近年来，基于高通量测序的病原体检测技术得到了飞速的发展，相比较于其他检测技术，它无需对病原体进行富集和分离，可以更加快速、高效、全面地进行检测[48]，这为防控人类与动物间病原体的传播提供了技术保障。

关于人兽共患疾病的研究通常集中在动物传播给人类的疾病, 但越来越多的报道显示人类亦会将病原体传播给动物。动物被感染后，可能会再次将病原体传播给人类，形成一个循环，导致疾病的反复复发，不利于疾病的防控与消除，严重危害人类和动物的健康。因此必须严格执行生物安全法，建立“动物-人接触界面”疾病监测体系、早期综合预警系统及动物从业人群的定期监测体系。只有更好地了解病原体跨物种传播的可能性，才能成功地保护人类、动物和生态系统的健康。