《Veterinary Research》:Prevalence of cryptosporidiosis and other enteric pathogens in calves in France: effects of rotavirus, coronavirus and E. coli vaccination and transmission routes
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新生犊牛腹泻是牛饲养中最重要的疾病之一,由多种传染源引起。本研究的目的是评估犊牛肠道病原体的分布、疫苗接种的效果以及记录隐孢子虫病的传播途径。在这项研究中,研究人员在法国收集了1159份来自犊牛和母牛的粪便样本,分别来自:i) 一个受益于高卫生条件的实验单元,
新生犊牛腹泻是牛饲养中最重要的疾病之一,由多种传染源引起。本研究的目的是评估犊牛肠道病原体的分布、疫苗接种的效果以及记录隐孢子虫病的传播途径。在这项研究中,研究人员在法国收集了1159份来自犊牛和母牛的粪便样本,分别来自:i) 一个受益于高卫生条件的实验单元,以及 ii) 根据复发性新生犊牛腹泻史选择的农场。研究人员使用Speed-V-Diar-5?抗原检测试剂盒(Virbac Diagnostics)筛查粪便样本中的肠道病原体,并通过聚合酶链式反应(PCR)额外鉴定隐孢子虫属(Cryptosporidium spp.),进行基因分型和多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)。研究人员评估了产前接种针对牛冠状病毒、轮状病毒和大肠杆菌(E. coli)疫苗的效果。结果显示,隐孢子虫(Cryptosporidium)是最常见的肠道病原体,其次是牛轮状病毒(bovine rotavirus)。当对母牛进行系统疫苗接种时,只有16%的犊牛出现症状。Speed-V-Diar-5?抗原检测试剂盒(Virbac Diagnostics)在症状性犊牛中对隐孢子虫检测的灵敏度因地点而异,范围为67%至70%。研究人员首次在症状性犊牛中报道了C. mortiferum和C. meleagridis。在犊牛中鉴定出大量C. parvum基因型,仅来自人畜共患家族IIa和IId。IIaA15G2R1基因型占鉴定基因型的绝大多数。比较犊牛和母牛之间的基因型表明,垂直传播不是主要的传播途径。犊牛之间的传播和环境污染物可能在隐孢子虫在犊牛中的传播中发挥重要作用。
**研究背景与问题**
新生犊牛腹泻是牛饲养中导致生产力和经济损失的主要疾病,致死原因多为脱水和酸中毒。非感染性因素(如维生素缺乏、饲喂错误)和感染性因素(包括细菌、病毒和寄生虫)均可引发。常见肠道病原体包括隐孢子虫(*Cryptosporidium* sp.)、牛轮状病毒(bovine rotavirus)、牛冠状病毒(bovine coronavirus)、大肠杆菌(*E. coli*)和沙门氏菌(*Salmonella* spp.)。尽管产前母牛接种疫苗可通过初乳提供被动免疫,但针对隐孢子虫病的疫苗(Bovilis Cryptium
?)直至2024年才商业化。隐孢子虫为胞内寄生原虫,其卵囊经粪-口途径传播,具有人畜共患风险。当前对犊牛腹泻病原分布、疫苗接种效果及隐孢子虫传播途径的认识仍存在显著空白。本研究旨在:1)评估犊牛中肠道病原体分布;2)评价疫苗接种对症状和病原分布的影响;3)评估抗原检测方法在症状性和无症状犊牛中的性能;4)分析牛群中隐孢子虫种和基因型分布,并探讨垂直传播的可能性。
**研究目的与意义**
研究人员通过大规模采样和分子流行病学分析,揭示了法国犊牛隐孢子虫病的优势地位及轮状病毒的次高发生率,证实系统母牛疫苗接种可降低犊牛症状率(实验单元中仅16%)。首次在症状性犊牛中检出 *C. mortiferum* 和 *C. meleagridis*,并提出犊牛间传播与环境污染是主要传播途径,而非垂直传播。这些发现为优化诊断策略、评估新疫苗效果和制定防控措施提供了关键数据。论文发表于《Veterinary Research》。
**主要关键技术方法**
研究样本来源于法国两个场景:i)国家农业研究所(INRAE)高卫生条件实验单元(年约260头犊牛);ii)布列塔尼健康防御组织(GDS)的33个农场(基于复发性新生犊牛腹泻史)。共收集1159份粪便样本(593份来自犊牛,566份来自母牛),其中93%的犊牛在6–11日龄采样。使用Speed-V-Diar-5
?抗原检测试剂盒(Virbac Diagnostics)筛查轮状病毒、冠状病毒、大肠杆菌F5和CS31A、*C. parvum*。对 *Cryptosporidium* spp.进一步通过PCR扩增SSU rRNA基因进行物种鉴定,通过gp60基因分型(巢式PCR)和多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)进行亚型分析。统计采用卡方检验或t检验。
**研究结果**
**1. 病原体流行率和症状表现**
抗原检测(结合PCR)显示,隐孢子虫(*Cryptosporidium*)在症状性犊牛中最常见(INRAE: 64%, 18/28;GDS: 73%, 134/184),其次为轮状病毒(INRAE: 11%; GDS: 34%)。无症状携带现象普遍(隐孢子虫在无症状犊牛中INRAE: 38%; GDS: 58%)。混合感染占症状性犊牛的9–11%,但病原间无显著相关性。
**2. 疫苗接种效果**
INRAE实验单元所有母牛均接种(Trivacton
?、Rotavec
?或Bovigen
?,针对轮状病毒、冠状病毒和大肠杆菌),症状犊牛比例仅16%(38/205)。GDS农场中25%母牛接种,症状犊牛比例接种组38%(29/76)与未接种组41%(92/224)无显著差异。总体而言,系统疫苗接种与症状率降低相关,但病原分布无显著变化。
**3. 抗原检测性能评估**
以PCR为参考,Speed-V-Diar-5
?对隐孢子虫的灵敏度在症状性犊牛中为67–70%(因场所而异),特异性较高。该检测对 *C. bovis*(部分阳性)、*C. meleagridis*(阳性1例)敏感,但对 *C. ryanae*、*C. mortiferum* 和 *C. andersoni* 呈阴性。提示抗原测试适用于症状性动物快速筛查,但流行病学研究需PCR。
**4. 隐孢子虫种分布**
INRAE犊牛主要检出 *C. parvum*(86%)、*C. bovis*(11%)、*C. hominis*(2%)、*C. ryanae*(1%);GDS犊牛为 *C. parvum*(97%)、*C. bovis*(2%)、*C. andersoni*(1%)、*C. mortiferum*(<1%)、*C. meleagridis*(<1%)。*C. hominis* 仅在INRAE检出,可能与人类接触较多有关;*C. mortiferum* 和 *C. meleagridis* 仅在GDS检出,可能与野生动物暴露相关。*C. parvum* 基因型全为人畜共患家族IIa和IId,IIaA15G2R1占绝对优势。
**5. 犊牛与母牛中隐孢子虫分布**
INRAE和GDS分别有43和148个犊牛基因型与对应母牛无匹配(母牛未检出DNA)。在IIaA15G2R1基因型对中,MLVA分析显示母牛与犊牛的谱型(即使不完全可读)存在差异,提示垂直传播不是主要途径。同一农场内犊牛MLVA谱型高度相似且多为农场特异性(即使地理相近农场),支持水平传播(犊牛间和环境)的主导作用。
**讨论与结论**
讨论部分强调:隐孢子虫是新生犊牛腹泻中最常见的病原,轮状病毒次之,这与文献一致。系统母牛疫苗接种可显著降低症状率(尤其在高卫生条件场所),但需在更多农场验证。抗原检测在症状性犊牛中灵敏度可接受,但PCR更适用于精细流行病学。*C. mortiferum* 和 *C. meleagridis* 的首次报告提示罕见种可能通过野生动物或鸟类传播,而人类暴露可能导致 *C. hominis* 感染。传播途径证据反对垂直传播假设:多数母牛未检出隐孢子虫DNA(可能因低浓度或采样方法限制),基因型匹配缺失,且MLVA谱型呈农场特异性。建议未来研究采用酸絮凝+盐浮选等富集方法从母牛样本中提高检出率。结论指出:隐孢子虫是新生犊牛最常见肠道病原;系统母牛疫苗接种可能有效减少症状;新上市的隐孢子虫疫苗(Bovilis Cryptium
?)需现场评估;PCR更适合作流行病学分析,抗原测试可快速筛查症状性犊牛。*C. parvum* 的优势亚型IIaA15G2R1广泛存在于人畜暴发中。垂直传播可能性小,水平传播和环境污染是关键途径。