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中国鄱阳湖区域禽流感病毒八年动态研究:家禽与环境样本的流行病学关联及预警模型构建
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:Infectious Disease Modelling 3.0
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本研究针对中国禽流感防控体系中环境监测与家禽监测数据割裂的问题,在东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线的关键节点鄱阳湖区域开展为期八年的纵向监测。研究人员通过系统采集7570份家禽(鸡/鸭)咽肛拭子与环境(污水/涂抹/粪便)样本,首次证实环境样本(46.5%污水阳性率)与家禽样本(45.5%咽拭子阳性率)存在显著相关性(r=0.84),建立可相互预测的回归方程,并基于SI传播动力学模型预警2026年阳性率将达90%。该研究为建立"环境替代监测"新策略提供实证依据,论文发表于《Infectious Disease Modelling》。
禽流感病毒(Avian influenza virus, AIV)作为人畜共患病的重要病原体,其H5和H7高致病性亚型(HPAI)不仅造成家禽业巨额经济损失,更通过活禽市场等传统养殖方式威胁公共卫生安全。中国作为全球最大的家禽生产消费国,同时处于东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线(EAAF)核心区,面临着野生鸟类-家禽-人类三重传播链的独特挑战。2013年南昌市报告的全球首例人感染H10N8病例,以及近年来H3N8、H5N6等新型重组毒株的出现,暴露出当前监测体系存在环境与家禽监测数据割裂、敏感指标不明确等关键问题。
南昌市疾病预防控制中心联合多家机构在鄱阳湖西南岸的南昌市建立四个固定监测点,按照中国CDC指南要求,在2017年2月至2024年6月期间系统采集7570份样本。研究采用双月采样策略,覆盖批发市场(青山湖区)和零售市场(东湖/西湖/新建区)等高危场所,运用实时荧光RT-PCR检测M基因,并通过H5/H7/H9分型试剂盒进行亚型鉴定。创新性地结合Pearson相关性分析、小波相干分析和SI传染病动力学模型,首次量化了环境与家禽样本的流行病学关联。
3.1 家禽与环境样本的总体流行率
监测数据显示AIV总阳性率从2017年的15.5-16.9%飙升至2024年的77.7-69.4%,其中低致病性H9亚型占26.0%。值得注意的是,环境样本中HPAI H5检出率(2.7%)显著高于家禽样本(1.7%),提示环境监测对高危毒株更具早期预警价值。
3.2 家禽样本中的AIV流行特征
咽拭子阳性率(45.5%)是肛拭子(22.3%)的2倍,证实上呼吸道采样更敏感。鸡群总体阳性率(54.2%)显著高于鸭群(30.6%),但鸭群H5亚型阳性率(1.4%)是鸡群(0.1%)的14倍,反映规模化养鸡场疫苗覆盖优势与散养鸭群的高暴露风险。
3.3 环境样本的监测效能
污水样本以46.5%的阳性率成为最敏感环境指标,较涂抹样本(39.0%)和粪便样本(30.9%)更具代表性。市场屠宰清洗产生的混合污水可能浓缩病毒颗粒,使其成为"环境哨兵"的理想选择。
3.4-3.5 相关性及时空动态
小波相干分析揭示H9亚型在2020年6月后呈现家禽阳性率变化引领环境监测的相位特征(箭头向上),而H5亚型仅显示同步振荡。通过构建线性回归方程,实现环境阳性率(X)对家禽阳性率(Y)的定量预测:YH9
=0.67X+6.27(R2
=0.64)。
3.7 疫情预测模型
SI传播动力学模型拟合显示,无论采用家禽原始数据(R2
=0.52)或环境转换数据(R2
=0.40),预测曲线均指向2026年阳性率达90%的平台期,警示亟需加强"1110政策"(每日清洁、每周消毒、每月休市、零存栏过夜)等干预措施。
该研究突破性地证实环境监测可替代50%家禽监测工作量,特别推荐将污水监测作为成本效益最优的首选方案。研究建立的预测模型为制定差异化防控策略提供科学依据:对规模化养鸡场应重点监控H9亚型咽拭子,而散养鸭群需加强H5亚型环境监测。未来需在BSL-3实验室条件下开展病毒分离,以明确未分型毒株(占11.9%)的亚型构成。这项历时八年的持续监测不仅揭示了AIV在人与动物界面传播的复杂动态,更为全球候鸟迁徙区的禽流感防控提供了"环境-家禽联合监测"的中国方案。
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