传染性山羊胸膜肺炎（CCPP）在埃塞俄比亚Derashe地区的血清流行率及风险因素分析

本文聚焦于埃塞俄尼亚Derashe地区山羊传染性胸膜肺炎（CCPP）的流行病学调查，通过c-ELISA血清学检测揭示个体水平（4.7%）和群体水平（52%）的感染率，并鉴定出健康问题（OR=4.2）、大群规模（OR=5.7）及与绵羊混养等关键风险因素，为CCPP防控策略（如常规疫苗接种和生物安全措施）提供了重要科学依据。

ABSTRACT

背景与目的

^{Mycoplasma capricolum} subspecies ^{capripneumoniae}（Mccp）是传染性山羊胸膜肺炎（CCPP）的病原体，这是一种高度传染且具有重要经济意义的疾病，主要影响山羊和绵羊。CCPP以高发病率和死亡率为特征，导致受影响地区遭受重大经济损失。本研究旨在估算Derashe地区CCPP的血清流行率并确定相关风险因素。

材料与方法

2021年在Derashe地区采用多阶段整群抽样技术进行横断面研究。使用竞争性酶联免疫吸附测定（c-ELISA）对来自6个村庄和3个集群的426只山羊进行了CCPP血清状态检测。采用混合效应逻辑回归模型预测个体山羊水平的CCPP，并使用卡方检验检验群体水平风险因素的关联性。

结果

血清样本结果显示，山羊个体水平的血清流行率为4.7%（95% CI: 2.9–7.6），群体水平为52%（95% CI: 31.3–72.2）。存在健康问题的山羊其CCPP血清阳性的几率是健康山羊的4.2倍（OR=4.2; p=0.000）。大群规模饲养的山羊其血清阳性几率是小群的5.7倍（OR=5.7; p=0.009）。

结论

鉴于Derashe地区是重要的牲畜移动走廊，山羊经常被运输至埃塞俄比亚中部地区，且CCPP在所有研究村庄和集群中均表现出高群体流行率，实施常规疫苗接种计划以有效控制该疾病至关重要。

1 引言

埃塞俄比亚拥有超过5050万只山羊，是其最重要的经济牲畜物种之一。山羊具有良好的适应性、短世代间隔和高多胎率，因此大量农民依赖其维持生计。尽管山羊以适应恶劣环境著称，但过度拥挤、营养不良和疾病的累积效应会严重损害其生产力。其中，CCPP严重影响山羊生产，是一种典型的急性疾病，导致重大经济损失。

CCPP是一种危及生命的疾病，具有高发病率和死亡率。尽管该病主要限于山羊，但有报道称绵羊和一些野生反刍动物存在亚临床感染。CCPP由^{Mycoplasma capricolum} subspp ^{capripneumoniae}（原称为F38生物型）引起，该病原体首次在肯尼亚分离并被证明可引起CCPP。Mccp属于^{M. mycoides}簇，该簇包括六个血清学和遗传学相关的生物体。

CCPP是世界动物卫生组织（WOAH）列出的重要疾病，涉及多种临床症状。当CCPP影响呼吸系统时，表现为厌食、发热和呼吸症状，如呼吸困难、多呼吸、生产性咳嗽、咕噜声、无法移动、前腿分开站立、颈部僵硬和伸直以及持续流涎。尸检发现纤维蛋白性胸膜肺炎，伴有大量肺肝样变和胸膜炎，以及稻草色胸水积聚。在免疫幼稚的山羊群中，报告的发病率和死亡率分别高达90%和60%。

多种因素可能导致CCPP从一个地区传播到另一个地区。几个风险因素促使其传播，包括高密度养殖（动物间密切接触促进传播）、庇护所通风不良（增加感染性飞沫积累）、应激条件（如运输、营养不良或极端天气，削弱免疫力）、缺乏疫苗接种以及引入感染动物而未进行适当隔离。此外，与其他呼吸道病原体的共感染可能加重CCPP的严重性。共感染病原体包括细菌（^Pasteurella、^Chlamydia、^Bordetella和^Mycoplasma）、病毒（^{Parainfluenza} 3、^Morbilivirus和^Reovirus）和真菌。据报道，^{Mahnemia haemolytica}是与山羊呼吸道感染相关的最常见细菌。有效控制需要改进 herd 管理、生物安全措施和疫苗接种计划。

CCPP在埃塞俄比亚的存在长期以来基于临床表现、尸检病变和流行病学结果假设。1990年，通过从胸水样本中分离出Mccp最终确认其在埃塞俄比亚的存在。CCPP的存在确认，加上其高死亡率、奶和肉产量减少、诊断和治疗控制费用增加以及山羊及其产品贸易限制，共同导致重大经济损失。迄今为止，调查显示该病发生在六个地区，但主要记录在埃塞俄比亚的 pastoral 和 agro-pastoral 地区，这些地区以山羊养殖闻名。研究地区关于CCPP的流行率、风险因素和分布的数据仍然有限。因此，本研究旨在估算血清流行率，识别和量化与Derashe地区山羊疾病发生相关的个体水平风险因素。

2 材料与方法

2.1 研究区域描述

Dirashe区是埃塞俄比亚南埃塞俄比亚州的一个区。2011年建立了Segen Area Peoples区，包括Dirashe woreda及其周围的3个前特殊woreda。Derashe区地理上位于5°35′24.4″N和37°16′16.5″E。Derashe有10个 kebeles（Woreda内的本地行政单位或子单位），拥有不同的种族群体。Derashe区的气候分为三个区域：高地（38.89%）、中山地（16.67%）和低地（44.44%）。年平均温度范围从15.1°C到27.5°C，而年平均降雨量在600 mm到1600 mm之间。在Derashe， livestock 生产系统的特点是在育种管理、疾病控制以及营养和饲养系统方面的管理投入最小，这些系统大多是传统和生计导向的。Derashe区的 livestock 人口包括148,902头牛、54,071只绵羊、94,722只山羊、25,379头驴、62匹马、139头骡子和199,362只家禽。

2.2 研究动物

研究包括426只在传统粗放养殖方式下饲养的山羊。样本来自从未接种过CCPP疫苗、年龄超过6个月且属于两种性别的山羊。根据所有者信息和牙齿萌出情况确定研究山羊的年龄。根据分类，年轻山羊年龄在1至1.5岁之间，拥有最多四颗恒牙，而成羊超过1.5岁，拥有超过四颗恒牙。

2.3 研究设计、抽样技术和样本量

2021年进行了一项横断面研究，以估算Derashe区三个集群/村庄山羊中CCPP的血清流行率并评估相关风险因素。集群被定义为一个包含超过五个 kebeles 的地理区域，用于行政目的。 kebele 是埃塞俄比亚最小的行政单位，通常包含超过500户家庭。Derashe区农业办公室提供了集群的官方记录，而指定代表提供了相关村庄的列表。采用多阶段抽样技术选择研究区和村庄。最初，使用 purposive 抽样选择Derashe区。在该区内，根据山羊种群密度选择了三个集群，并从每个集群中随机选择了三个村庄。在第二阶段，从编译的列表中随机选择村庄，以增强地理和人口代表性。在第三阶段，从按位置分层的山羊种群中随机选择 herds。最后，使用两阶段整群抽样方法从这些 herds 中选择个体山羊。因此，基于[24]使用了集群样本量确定公式。使用埃塞俄比亚25.7%的预期合并血清流行率计算所需样本量[5]。在25个群中，每个群平均随机抽样17只山羊，总计426份血清样本。两阶段整群抽样的拟合公式为95%置信区间。

2.4 数据收集程序

使用无菌一次性针头和普通真空采血管从每只无疫苗接种史的动物的颈静脉收集6 ml血液样本。血液样本在45°C下保存过夜，然后将血清分装到 cryovials 中。血清在Arba Minch大学微生物学实验室的-20°C冰箱中保存。最后，血清在冰包中运输至埃塞俄比亚Sebeta的动物健康研究所（AHI），并在-20°C下储存直至分析。

在采集血液时，还通过观察和所有者访谈收集了关于假定风险因素的数据。此外，评估了个体山羊的因素，如健康问题、品种、年龄、性别和其他动物水平因素。通过牙齿估计个体山羊的年龄，并将其分为两个年龄组：年轻和成年。下一个变量被分组为群体水平决定因素：与其他动物的开放/封闭接触；群中的绵羊；地区的山羊/绵羊贸易路线；频繁混合的存在；群体规模；饲养系统；和畜栏类型。群体规模分类为小群规模（<50只山羊）、中大群规模（≥50只山羊）。频繁混合表示为随时间（日期到日期）与其他动物接触（混合）。

2.5 血清学检查

使用IDEXX CCPP竞争性酶联免疫吸附测定（c-ELISA）测试收集的血清样本。根据制造商的说明，使用商业c-ELISA试剂盒（IDEXX, Montpellier, France）血清学检测抗Mccp抗体。使用ELISA微孔板读数器在450 nm测量光密度（OD）。因此，使用以下公式解释结果：抑制百分比（PI）=（OD单克隆抗体，Mab - 测试血清）/（OD Mab - OD conjugate）×100。当PI%大于或等于55%时，结果视为阳性。

2.6 数据分析

首先在Microsoft Excel中输入、格式化、编码和清理数据，然后使用R Studio 4.1.3进行数据可视化、汇总和推断分析[26]。使用描述性统计，如频率和流行率，描述了研究人群的特征和CCPP在解释变量类别中的比例。使用多水平混合效应逻辑回归模型估计参数。该模型包括集群特异性随机效应，允许解释集群内和集群间CCPP血清状态的相关性。在本研究中，村庄被视为随机影响。该模型用于解释嵌套数据水平之间缺乏独立性的情况（个体山羊嵌套 within a flock， flocks within villages）。使用单变量混合效应逻辑回归确定与个体水平CCPP血清状态相关的风险因素。使用卡方检验计算群体水平变量的潜在风险因素的关联。对于群间数据分析，我们使用了25个独立集群，因为群之间没有共享。鉴于样本量小和 herd 独立性假设，卡方检验被认为是合适的。统计关联 cutoff 为5%（p<0.05）。

3 结果

3.1 CCPP的血清流行率

从9个村庄和3个集群的47个群中收集了426只山羊的血清样本。在每个村庄都发现了血清阳性山羊。虽然群体水平流行率为13/25（52%）（95% CI: 31.3–72.2），但总山羊水平血清流行率为4.7%（95% CI: 2.9–71.6）。最高的山羊水平CCPP流行率出现在该区的Holite集群，其次是Gato集群；而最低的动物水平流行率出现在Walayite。

3.2 个体山羊水平风险因素与CCPP发生的关联

考虑了潜在风险因素，如山羊年龄、健康问题存在、群体规模、体况、饮水可及性和山羊性别，进行山羊水平风险因素分析。单变量混合效应逻辑回归模型的结果如表2所示。在该分析中，健康问题存在、群体规模和体况评分是统计学显著因素。

3.3 群体水平风险因素与CCPP发生的关联

使用卡方检验确定群体水平风险因素与CCPP发生比例的独立关联，如下所示（表3）。基于该检验，风险因素如群体规模、贸易路线和群中绵羊存在具有统计学显著关联。

4 讨论

当前研究区域Derashe区有一个贸易路线，山羊在那里被饲养和销售。由于贸易路线的性质，山羊经常被运输，因此传染性疾病可能增加疾病传播风险。在Derashe区山羊生产系统中，CCPP的总体流行率在个体山羊水平为4.7% [2.9–7.6]，群体水平为52% [31.3–72.2]，因此成为一种重要疾病。考虑到CCPP是传染性的，个体病例可能导致群体水平传播，当前研究结果表明需要强大的生物安全措施，最好是疫苗接种，以及增强的CCPP控制和根除策略，包括测试和屠宰。该程序还可以通过额外措施补充，以最小化传播风险（例如，在地方性区域，限制动物移动；测试和扑杀感染动物）。在爆发期间，应用扑杀程序)[27]。

CCPP被记录为一种高度传染且具有经济意义的疾病，影响超过40个国家的山羊种群，在非洲、亚洲和中东流行率最高[6,19,28-30]。CCPP传播到其他大陆如欧盟和美国的可能性文献记录较少，但理论上可能通过从流行区域进口动物发生[29,31]。MoLAF[32]指出，CCPP是埃塞俄比亚山羊的主要动物健康问题，几乎来自该国所有地区的爆发报告。Derashe区山羊中CCPP血清流行率及相关风险因素以前从未被研究过。因此，本研究结果极大地促进了我们对埃塞俄尼亚南部Derashe区CCPP动态及其流行病学的理解，以及有效预防策略的制定。

本研究中，山羊水平CCPP血清流行率为4.7%，与[15]在埃塞俄比亚Amhara地区报告5%的研究一致。报告的血清流行率低于[25]和[33]报告的18.6%和31.2%。当前发现也远低于[5]通过系统综述和meta分析报告的埃塞俄比亚国家水平合并估计血清流行率25.7%。其他几项研究记录的流行水平高于当前发现：Kipronoh等[34]在肯尼亚裂谷地区报告流行率47.2%；Ingle等[35]在巴基斯坦Nagpur地区Vidarbha地区报告流行率33.67%；Mbyuzi等[36]在坦桑尼亚南部地区报告流行率52.1%。与本研究相反，动物饲养、抽样策略、样本量、农业生态、种群密度、采样时间、使用的实验室测试和研究区域的差异可以解释估计血清流行率的变化[37,38]。

本研究中，在Derashe区的Holite集群观察到相对较高的7.6%山羊水平流行率。与其他集群相比，这可能是由于集群内自由动物移动、村庄内贸易路线以及与同一水源的公共放牧实践。在这些条件下，易感动物可能与感染动物接触。Gumayde和Konso区以活体动物运输而闻名，因此被视为该区集群的CCPP地方性和焦点。此外，动物移动通过非正式贸易和市场从Gumayde到Holite集群以及从Konso区到Gato集群发生。由于其传染性，当动物自由移动时，CCPP可以传播到其他动物[12]。

本研究中群体水平血清流行率约为52%。如果群中至少一只山羊血清阳性，则被视为阳性。当前报告与Mekuria和Asmare[25]在埃塞俄尼亚南部报告50.5%的流行率以及Kipronoh等[34]在肯尼亚报告54.83%相当。然而，该群体水平流行率高于坦桑尼亚Swai等[39]报告的9.6%。然而，在低地、Hammar和Bena Tsemay地区，血清流行率比例较高，分别为73.3%和62.1%，这两个地区都是埃塞俄尼亚南部的 pastoral 地区[25]。同样，在肯尼亚流行范围内进行的流行研究表明，所有 presented for CCPP vaccination 的 herds 检测阳性[40]。本研究中，相对可比的群体水平CCPP血清阳性率观察结果可能是群中为新动物进入育种和群扩张目的的标志。

在动物水平风险因素中，健康问题存在、群体规模和体况评分被发现具有统计学显著性（p??0.05）。在大群规模中饲养的山羊其血清阳性的可能性是小群的5.7倍。该报告与Bekele[41]、Regassa等[42]、Parray等[43]和Selim等[44]的报告一致，他们报告了CCPP血清阳性与 herd 规模之间的显著关联。与一些作者一致，报告在流行地区CCPP血清阳性与 herd 规模增加呈正相关。可能的解释是，随着感染和未感染动物在大群中混合，由于Mccp在不同动物中的持久性更高，CCPP流行率在较大群中更高[34,43]。由于直接接触，CCPP主要通过气溶胶、飞沫和鼻腔分泌物传播[6]。因为与大群相比，大群的密集管理更困难，大群的 pastoralism 允许来自不同群的动物混合，传播感染。

当表现出临床症状的山羊与临床健康山羊比较时，有临床障碍的山羊检测CCPP阳性的几率显著更高（OR=4.2, p=0.000）。该发现与Lugonzo等[45]的结果一致，他们报告动物的免疫系统因其他感染的应激而削弱，最终使其对呼吸道疾病如CCPP更易感。还表明，CCPP严重性可能因共存病毒感染、潜在其他支原体感染、应激和不利气候条件而加剧[12,17]。两种或更多病原体的并发感染是健康问题的常见原因，并且多种病原体之间的相互作用通常似乎比单个病原体产生更严重的后果[46,47]。

本研究发现，绵羊和山羊一起饲养时100%血清阳性（表3）。因此，绵羊存在与山羊群中CCPP血清阳性具有统计学显著关联（$$=5.37; p=0.0205），前提是与感染山羊接触的绵羊血清阳性。与我们的观察一致，以前的作者报告从埃塞俄比亚不同地区的绵羊血清阳性[15,33,48,49]。例如，根据Hadush等[48]，在埃塞俄尼亚北部Tigray地区，47.6%的绵羊被发现血清阳性。Mbyuzi等[36]报告从坦桑尼亚绵羊血清中流行率36.7%。此外，Mccp已从患有呼吸道疾病的绵羊中分离[50]，从与CCPP受影响山羊群接触的健康绵羊中分离[7]，从与山羊混合的患病绵羊中分离[13]，以及从绵羊的肺和鼻拭子中由Cetinkaya等[51]分离。这引发了一场辩论，即绵羊通过作为储存宿主，在维持^{Mycoplasma capricolum} subspp ^{capripneumoniae}传播中发挥关键作用。据此，绵羊可能通过导致山羊感染而 contribute to the epidemiology of the disease。由于在埃塞俄比亚和世界其他地区，两种物种的混合放牧非常常见，似乎相关且值得进一步调查。

本研究结果显示，4.7%的个体和52%的群感染了山羊胸膜肺炎。群体水平流行率太高，因为CCPP是一种传染性疾病，单个病例发生在给定农场可能传播疾病到其他周围群。研究程序仅是血清学调查，研究设计是横断面研究。研究设计有局限性，可能影响对外部人群的推断，因为横断面研究设计后的因果关系较弱。血清学测试通常使用天然蛋白质作为定义抗体捕获试剂，这限制了血清诊断的特异性和敏感性。理解CCPP strain diversity 的分子流行病学也很重要。然而，由于物流限制、基础设施缺乏和资金限制，我们的研究优先考虑了血清学方面。虽然这没有探索遗传变异，但我们的数据通过识别高风险区域和人群，为未来 targeted 分子研究提供了基础。

5 结论

本研究确认了CCPP在埃塞俄尼亚南部Derashe区山羊中的存在，这是一种严重且具有经济重要性的山羊疾病。山羊个体水平CCPP血清流行率低，而群体水平血清流行率高。本研究发现，山羊和群体水平的一些因素与CCPP血清阳性显著相关。体况评分状态、群体规模和健康问题存在被发现与动物水平CCPP血清阳性显著相关，而绵羊存在、群体规模和贸易路线存在被发现与群体水平显著相关。在群体水平，单个CCPP病例存在可以揭示感染在群内持续存在，并可以传播到其他未感染群或区域。因此，有必要在该贸易路线区域及周边地区开发合适的预防和治疗方法来治疗和管理CCPP。如此，为了 enhance 山羊产业的生产力，必须实施充分和协调的措施以有效控制该疾病。