简要摘要
牛结节性皮肤病是一种严重的牛和水牛病毒性疾病，会引起皮肤结节、发热，以及乳肉产量显著下降。该疾病已从非洲传播至中东、欧洲和亚洲，并于2023年10月首次传入韩国。病毒跨越国界的途径之一是通过受感染的昆虫——如苍蝇和小蚊——被风远距离携带传播。本研究利用计算机模型测试了这条途径对韩国的合理性。我们绘制了该地区携带病原体的昆虫最可能繁盛的地区，然后利用2023年详细的逐小时气象数据模拟了数千次由风驱动的昆虫迁徙。结果显示，昆虫可在中位18小时内抵达韩国——在该病毒保持传染性的时间内——其中来自朝鲜的抵达量占预测总量的76.5%。风险主要集中在夏末和初秋。2023年受影响的农场通常位于模型预测的高风险区域，尽管这一关联性尚不足以确认风媒传入是该次疫情的来源。这些发现可帮助动物卫生主管部门决定何时加强边境监测并考虑预防性疫苗接种，从而有可能在疫情爆发前将其阻止。
摘要
牛结节性皮肤病（LSD）是一种快速扩张的跨境媒介传播疾病，威胁着亚洲的畜牧系统，并有逐渐传入韩国等未受影响地区的风险。本研究开发了一个整合的、空间明确的框架，用于评估通过受感染节肢动物媒介的风媒扩散引入牛结节性皮肤病病毒（LSDV）的合理性、时间和来源区域结构。基于气候、环境和地形变量的最大熵模型被用于确定四大主要媒介属的适宜生境（Culex spp.、Musca domestica、Stomoxys calcitrans和Culicoides spp.）。四种媒介均被纳入运输模拟中；S. calcitrans的实验传播效率最高，而Culicoides spp.提供了被动远距离运输的最强证据。畜牧密度和媒介适宜性被用于计算邻近来源区域的LSD发病风险。一个由ERA5再分析风场（850 hPa，约1458米高空）驱动的第四阶龙格-库塔轨迹模型被用于预测风媒传播。该模型纳入了机械传播病毒的降解以及基于温度、湿度和风速的存活限制。模拟轨迹显示抵达韩国的时间在机械传播LSDV的保留期内，中位传输时间为18小时（四分位距10.0–30.3小时），61.4%在24小时内抵达，87.1%在48小时内抵达。朝鲜贡献了76.5%的加权抵达量，中位传输时间为11小时。传输时间随来源位置变化显著。对于所有四种媒介，预测的感染性抵达量在9月达到峰值，到11月下降为十分之一。与2023年10月韩国疫情相比，受感染农场被发现于预期暴露水平更高的区域（与未受感染的对照相比，两个最高风险组中分别为58.1%和34.3%；中位暴露0.214与0.045；p < 0.001），尽管随机重新分配扩散面在23.6%的排列中可产生类似结果，表明疫情位置仅能对途径特定的引入模型提供有限验证。扩散面的随机排列在23.6%的排列中产生了类似结果，表明所观察到的空间关系对空间随机化的稳健性有限。在成对地理和时间距离显著相关（Mantel r = +0.136，p = 0.013）的情况下，时空分析揭示，报告的74起疫情可追溯至13天内最多25次引入事件，这与引入后农场间显著传播一致。本文描述了牛结节性皮肤病病毒通过风媒传入韩国的季节窗口、来源区域结构和传输时间。报告的疫情地点仅部分验证了途径特定的引入模型，因为它们既反映了引入点又反映了随后的本地传播。本评估是途径特定的，并不评估总体入侵风险；风媒运输是众多可能的引入途径之一。
