罗非鱼传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)传播模型的构建与防控策略评估

本研究针对罗非鱼养殖中高致死性的传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)疫情，构建了包含活体感染和腐尸传播双途径的SEIRD模型，模拟了巴西政府推荐的密度调控、腐尸清除等干预措施效果。结果表明高密度养殖环境下传统防控手段收效甚微，而提高宿主抗性或水温至28°C可显著降低死亡率，但可能增加无症状携带风险，为水产疫病防控提供了重要理论依据。

　　

在水产养殖业蓬勃发展的今天，罗非鱼(Oreochromis niloticus)作为全球第二大养殖鱼类，正面临传染性脾肾坏死病毒(Infectious spleen and kidney necrosis virus, ISKNV)的严重威胁。这种被世界动物卫生组织(WOAH)列为须申报疾病的病原体，能在短短30天内造成高达90%的死亡率，给养殖户带来毁灭性经济损失。更棘手的是，当前对ISKNV的防控主要依赖经验性措施，如清除病鱼、降低密度等，其科学有效性缺乏系统评估。

华盛顿州立大学(Washington State University, Pullman, USA)的Pedro H. de Oliveira Viadanna和Jesse Brunner团队在《Ecological Informatics》发表的研究，创新性地构建了双途径传播的SEIRD模型，首次量化评估了不同防控策略对ISKNV疫情的影响。研究人员基于巴西养殖场的实际参数，将种群划分为易感(S)、潜伏(E_a/E_c)、感染(I_a/I_c)、康复(R)和腐尸(D)五个 compartments，通过微分方程组模拟了活体接触(β_a=0.003)和腐尸传播(β_c=0.07)两种感染途径。研究特别关注了温度23°C条件下，10-10⁴尾/m³密度范围内的疫情动态。

关键技术方面，研究采用确定性房室模型，整合了潜伏期(v_a=0.25, v_c=0.33)、传染期(γ_a=0.1, γ_c=0.2)和死亡率(α_a=70%, α_c=90%)等关键参数，通过调整腐尸清除率(δ)和病鱼移除率(r)模拟不同干预场景。所有参数均来自巴西养殖场实测数据和文献报道的ISKNV感染实验。

研究结果揭示三个重要发现：

1. 基线疫情特征：在1000尾/m³密度下，单例感染可在6天内传遍整个群体，30天累计死亡率达80.8%。密度升至10⁴尾/m³时，传播速度加快至3天，但死亡率略降至75%。

2. 防控措施效果：腐尸清除仅在低密度(≤100尾/m³)时显著降低死亡率；而移除病鱼在高密度下反而增加死亡率(89-98%)，因快速传播下此举主要移除了可能康复的个体。

3. 宿主抗性影响：模拟抗性群体(传播率和死亡率减半)显示，疫情发展延缓但长期存在大量无症状携带者，提示温度调控可能带来隐性传播风险。

讨论部分指出，ISKNV的极强传染性使传统"检测-清除"策略在高密度养殖中效果有限。该研究首次通过数学模型揭示了腐尸传播途径的关键作用，解释了为何现场观察到的疫情发展比单纯活体传播模型预测得更迅猛。更重要的是，研究警示提高水温(28°C)或使用抗性品系虽可降低临床发病，但可能培育出"病毒储存库"，为区域防控带来新挑战。这些发现为制定基于证据的水产疫病管理策略提供了重要科学依据，也为其他高密度养殖病毒的防控研究提供了方法论参考。