牛口蹄疫病毒潜伏期传播的流行病学影响：基于美国区域模拟的防控启示

（编辑推荐）本研究通过建立状态转移模型，结合美国农业部实验数据，首次系统评估牛口蹄疫病毒(FMDV)潜伏期传播对疫情规模、空间范围及持续时间的影响。结果显示：即使1天潜伏期传染也会显著加剧疫情（P<0.001），而低毒力毒株（如A/SKR/2010）的6天潜伏期可导致340万头牛感染。研究强调将潜伏期传播纳入FMD模型对精准预测和区域化防控的关键价值。

　　

1 引言

口蹄疫(FMD)作为影响偶蹄动物的高传染性病毒病，其病原体口蹄疫病毒(FMDV)属于小RNA病毒科。尽管美国自1929年根除该病，但全球77%的牲畜仍面临威胁。传统认知中，FMDV在出现典型临床症状（发热、跛行、水疱病变）后才具传染性，但最新实验证据揭示：牛在潜伏期（即临床前阶段）已具备传播能力，这种"沉默传播"对疫情防控构成重大挑战。

2 方法

研究团队整合美国农业部梅岛动物疾病中心(USDA-ARS-PIADC)的牛类实验数据，采用状态转移模型和空间显式随机模拟工具Interspread Plus CFE v6.2。模拟设置涵盖美国西部（加州）、中部（威斯康星）和东部（纽约-宾州）三大区域，比较不同潜伏期传染时长（0-3天）在最优（临床症状出现1天后检出）与次优（4天后检出）检测条件下的疫情发展。特别针对低毒力毒株A/SKR/2010设置6天潜伏期传染情景。

3 结果

3.1 疫情规模

西部区域模拟显示：次优检测时，增加1天潜伏期传染使感染牛数从96,664头激增至182,701头（P<2e-16）。低毒力毒株在次优检测下导致中西部340万头牛感染，疫情持续286天。

3.2 传播动力学

有效繁殖数(Re)随潜伏期延长显著上升，西部区域3天潜伏期使Re增加0.54。最优检测可使Re降低0.24，但该效果在东部和中部区域随潜伏期延长而增强。

3.3 空间传播

地理空间分析显示：3天潜伏期传染使西部疫情扩散面积增加47.25平方公里（P<2.2×10^-16）。低毒力毒株的传播呈现"缓释效应"，峰值传播延迟达7.56天。

4 讨论

4.1 区域异质性

东部密集牧场对潜伏期传播更敏感，最优检测可使3天潜伏期疫情的牛感染数降低66%（β=-0.66）。这与西部灌溉牧场和中部混合养殖系统的传播模式形成对比。

4.2 低毒力毒株威胁

韩国分离株A/SKR/2010的模拟证实：温和临床症状导致检测延迟，其10天潜伏期（含6天传染期）形成"隐形传播链"，较传统毒株传播距离增加42.51公里（P<7.76×10^-6）。

5 结论

本研究首次量化证明：FMDV潜伏期传播会系统性低估疫情影响。建议防控策略需包含：

1. 1.

   升级主动监测技术检测无症状感染

2. 2.

   针对不同毒株特性制定区域化响应方案

3. 3.

   将潜伏期参数纳入所有FMD预测模型

   该发现对维持无FMD国家的生物安全具有重大政策指导价值。