综合屠宰场与诊断监测方法用于研究美国田纳西州牛群中的牛无形体病特征

《Preventive Veterinary Medicine》：Integrated slaughterhouse and diagnostic surveillance to characterize bovine anaplasmosis in Tennessee cattle (USA)

奥卡福尔（CC Okafor）|安德鲁斯（AA Andrews）|比弗（J Beever）|赖夫（EK Reif）|丹尼尔（JA Daniel）|科茨（JF Coetzee）|惠特洛克（BK Whitlock）

美国田纳西大学农业学院兽医学院，生物医学与诊断科学系，诺克斯维尔，TN州

摘要

由Anaplasma marginale引起的牛无形体病仍然是美国东南部牛群中一种重要的蜱传疾病，但目前田纳西州的全州流行病学数据有限。本研究结合了屠宰场监测（2013年；2020–2021年）和全州诊断实验室检测结果（2012–2020年），以估计牛无形体病的血清阳性率，评估诊断方法的准确性，并确定与血清阳性相关的因素。2013年屠宰场监测共纳入247头牛，2020–2021年共纳入66头牛。2013年的表观血清阳性率为10.5%（95%置信区间：7.1–15.0%），2020–2021年为13.6%（95%置信区间：7.3–24.0%）。诊断实验室检测结果（n = 20,004）显示表观血清阳性率为13.7%。经调整后的实际患病率估计值（约12.5%）在两种监测方法间相当。2020–2021年期间，cELISA与qPCR方法的诊断一致性较高（κ = 0.8），大部分血清阳性的牛同时也对qPCR检测呈阳性，这表明该疾病在该地区仍处于活跃的流行状态。多变量混合效应逻辑回归分析显示，成年牛和肉牛是血清阳性的显著预测因素，在县和样本水平上也存在聚集现象。成年牛的血清阳性率高于幼龄牛（OR 2.8，95%置信区间：1.8–4.5），肉牛的血清阳性率高于奶牛（OR 3.0，95%置信区间：1.1–8.3）。田纳西州西部的血清阳性率较高。不同监测系统所得结果一致，证实了牛无形体病在田纳西州牛群中的流行情况，并强调了综合监测在疾病控制和抗菌药物管理中的重要性。

引言

牛无形体病（BA）主要由Anaplasma marginale引起，是全球范围内影响牛群的重要蜱传疾病（Kocan等人，2010年；Aubry和Geale，2011年）。感染会导致血管外溶血、贫血、生产力下降以及易感动物的死亡，而康复后的牛会成为持续携带病原体的传播者（Aubry和Geale，2011年；Ierardi，2025年）。该疾病的传播途径包括生物媒介（尤其是Dermacentor和Rhipicephalus属蜱虫）（Kocan等人，1981年），以及机械性传播方式，如叮咬苍蝇（Hawkins等人，1982年）或受污染的针头（Reinbold等人，2010年）。

控制策略包括诊断检测、媒介控制、动物移动管理、减少医源性传播、疫苗接种以及抗菌药物治疗，最常用的药物是四环素类（Aubry和Geale，2011年）。2017年美国兽医饲料指令（VFD）指南#213实施之前，长期在饲料中添加抗菌药物以控制牛无形体病在东南部美国较为普遍。田纳西州的一些养牛户认为，这一规定可能是导致该州牛群中抗菌药物使用增加的原因（Ekakoro等人，2019年；Okafor等人，2022年），但尚未有研究对此进行统计验证。由于抗菌药物的使用与耐药性的产生有关，因此准确的患病率估计对于基于证据的疾病控制和抗菌药物管理至关重要（De Briyne等人，2013年）。

田纳西州拥有适合牛无形体病传播的各种生态环境，支持肉牛和奶牛养殖。然而，全州的患病率数据已有五十多年未更新。最新的估计值（12%）基于补体结合试验（McCallon，1973年），其灵敏度低于现代血清学检测方法（Coetzee等人，2007年；Aubry和Geale，2011年）。因此，历史上的估计可能低估了该病在田纳西州的实际流行程度。

竞争性ELISA（cELISA）被广泛用于牛无形体病的监测，具有较高的灵敏度和特异性，但无法区分当前感染和既往感染（Coetzee等人，2010年；Hairgrove等人，2014年；Okafor等人，2019a；Ierardi等人，2025年）。已有研究报道该检测方法与其他Anaplasma物种（包括A. phagocytophilum、A. centrale、A. ovis）以及某些Ehrlichia基因型存在交叉反应（Dreher等人，2005年；Coetzee等人，2007年；Al-Adhami等人，2011年）。相比之下，定量PCR（qPCR）能检测到活动性菌血症，但在常规监测中的应用较少（Ierardi，2025年）。结合屠宰场监测（主动检测）和诊断实验室检测（被动检测）的数据，可以更全面地了解该疾病的流行情况，并评估单一监测方法是否足以用于未来的血清阳性率估计。

本研究的目标是：（1）利用屠宰场监测（2013年；2020–2021年）和全州诊断实验室检测结果（2012–2020年）估计田纳西州牛群中牛无形体病的表观和实际血清阳性率；（2）评估cELISA和qPCR方法的诊断一致性；（3）描述牛无形体病诊断的空间分布模式；（4）确定与血清阳性相关的动物和县级因素。这些发现将为田纳西州牛无形体病的流行病学提供最新评估，有助于制定有针对性的疾病控制和预防策略。

章节片段

屠宰场监测

根据假设的总体数量874,630头牛和12%的预期血清阳性率，计算出至少需要162头牛的样本量才能以95%的精度估计田纳西州牛群中牛无形体病的血清阳性率（McCallon，1973年；NASS，2014年）。样本量计算使用的是Epi Info? 7.0软件（美国乔治亚州亚特兰大的疾病控制与预防中心）。研究特意选择了东南普罗维登斯屠宰场（Bean Station，TN），这是田纳西州唯一一家接受美国农业部检验的成年牛屠宰场。

屠宰场监测

2013年，共有247头成年肉牛符合纳入标准，这些牛来自五个采样日期，每个采样日期的平均样本量为54头（四分位数范围：41–59头）。所有247头牛均来自95个县中的23个养牛场的70个不同采样点（占22.1%），每个采样点的平均样本量为2头（四分位数范围：1–4头），每个县的平均采样点数量为3个（四分位数范围：1–4个）。样本间的聚集现象不明显（ICC <0.05）。表观和估计的实际血清阳性率为10.5%（95%置信区间：7.1–

讨论

本研究结合了屠宰场主动监测和全州诊断实验室被动监测的数据，以分析田纳西州牛无形体病的流行情况。在不同监测系统和时间段内，该疾病均被持续检测到，表明其在该州仍处于持续流行的状态。尽管这两种监测方法都不能代表全州牛群的概率样本，但独立数据集之间的患病率估计结果一致，增强了结论的可靠性。

结论

田纳西州牛群中牛无形体病仍然处于地方性流行状态，屠宰场监测和全州诊断实验室检测结果均提供了这一证据。cELISA与qPCR方法之间的高度一致性证实了血清学监测在检测地方性感染方面的可靠性。虽然这两种监测方法都不能代表全州牛群的概率样本，但独立数据集之间的一致结果表明诊断实验室检测方法的有效性。

利益冲突声明

作者声明在手稿中不存在利益冲突。