厄瓜多尔豚鼠作为牲畜饲养:弓形虫与甲型流感的意外宿主及其对公共卫生的影响

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Frontiers in Veterinary Science 2.9

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  本研究首次系统评估厄瓜多尔安第斯地区家养豚鼠中五种人畜共患病原体的血清流行率,发现豚鼠是甲型流感病毒(Influenza A)和弓形虫(T. gondii)的重要意外宿主(seroprevalence分别为1.67%和16.25%),强调其在新发人畜共患病监测和食品安全中的关键作用,为“One Health”框架下的豚鼠养殖规范提供科学依据。

  
引言
豚鼠(Cavia porcellus)在西方国家常作为实验模型或宠物饲养,但在安第斯国家如厄瓜多尔、哥伦比亚、秘鲁和玻利维亚,它被广泛作为牲畜养殖。其肉类因低脂肪和高蛋白含量受到青睐,传统养殖方式通常将豚鼠饲养在农村家庭中,每户最多50只,而工业化农场则可容纳数千只。据统计,厄瓜多尔至少有70万户家庭从事豚鼠养殖,年产量约4700万只。然而,动物和公共卫生部门尚未实施具体的养殖管理指南以确保食品安全和质量。
尽管已有大量文献关注豚鼠作为传染病研究模型及宠物相关人畜共患传播,但关于其作为牲畜的病原体携带研究仍有限。多项研究报道 livestock豚鼠携带呼吸道病原体,如酵母菌、流感病毒、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和肺炎链球菌,同时也是肠道细菌病原体如空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)和寄生虫包括芽囊原虫、内阿米巴和隐孢子虫的 zoonotic 储存库。最近,哥伦比亚和秘鲁的研究首次描述了豚鼠作为弓形虫(Toxoplasma gondii)储存库的角色,该寄生虫是弓形虫病的病原体,其生命周期包括在猫科终末宿主内的有性周期和在多种鸟类及哺乳动物中间宿主内的无性周期。卵囊通过猫粪便排入环境,被中间宿主摄入后发育为感染性速殖子,侵入宿主组织形成缓殖子囊肿。终末或中间宿主也可通过摄入受感染动物的组织囊肿而感染。这些发现对食品安全构成严重关切,因为在肌肉等器官中检测到高流行率(超过20%)。其他与豚鼠相关的人畜共患病还包括巴尔通体病、利什曼病和布鲁氏菌病。
在厄瓜多尔,布鲁氏菌病和Q热(由贝纳柯克斯体Coxiella burnetii引起)已在牛、野生动物和自由放养狗中报道,两者均为可感染多种哺乳动物(包括野生动物)的 panzootic 病原体。豚鼠作为研究这些疾病的模型,表明其易感性。此外,犬新孢子虫(Neospora caninum)在牛、自由放养狗和野生哺乳动物中高度流行,虽非人畜共患,但导致 livestock 繁殖问题。目前尚无关于这些病原体在 livestock豚鼠中存在的信息。
本研究旨在表征厄瓜多尔 livestock豚鼠中几种与动物生产和公共卫生相关病原体的血清流行率,包括甲型流感、布鲁氏菌病、Q热、弓形虫病和新孢子虫病,这些病原体支持在豚鼠养殖中改善“One Health”视角的必要性。
材料与方法
研究设计与地点
这项横断面研究包括来自厄瓜多尔阿苏艾省的豚鼠,该省位于安第斯地区,海拔2500米,是该国豚鼠肉的主要生产地之一。样本基于可及性从三个州的屠宰场收集:Paute(89份)、Gualaceo(12份)和Cuenca(139份),采集于2022年全年。
动物选择
从240只健康豚鼠采集血液样本。动物根据屠宰场的便利抽样选择,取决于这些设施允许采样的可用性。无排除标准,我们在场时屠宰的任何动物均纳入研究。尽管便利抽样方法可能存在选择偏倚,但这是唯一可行的方法,因为豚鼠养殖者不愿意允许在屠宰场外采血。
样本采集
使用含血清 clot激活剂的红顶管从颈静脉采集2毫升血液。兽医人员穿戴防护装备和使用无菌材料进行采样以确保无菌采血。样本在采集后1分钟内储存于4°C(带温度控制的冰桶),并在采集后2小时内运输至实验室。凝血后,1至1.5毫升血清分离并转移至2毫升Eppendorf管中,血清样本在采集后5小时内储存于?20°C直至分析。
实验室分析
使用商业间接ELISA试剂盒检测抗体:ID Screen? Brucellosis Serum Indirect(检测布鲁氏菌属Brucella spp.,包括流产布鲁氏菌B. abortus、melitensis布鲁氏菌B. melitensis或猪布鲁氏菌B. suis)、ID Screen? Q Fever Indirect Multi-species(检测贝纳柯克斯体Coxiella burnetii)、ID Screen? Influenza A Antibody Competition Multi-species(检测甲型流感病毒Influenza A)、ID Screen? Toxoplasmosis Indirect Multi-species(检测弓形虫Toxoplasma gondii)和ID Screen? Neospora caninum Competition Multi-species(检测犬新孢子虫Neospora caninum)。操作按制造商说明进行。
光学密度 cut-off值基于制造商说明确定,使用S/P比率(样本吸光度相对于试剂盒提供的阳性对照)判定结果:布鲁氏菌病S/P % ≤110%阴性,110%50%阳性;新孢子虫病S/P %≤40%阴性,40%
据制造商,布鲁氏菌ELISA试剂盒灵敏度100%(95% CI: 89.57–100%),特异性99.74%(95% CI: 99.24–99.91%);贝纳柯克斯体试剂盒灵敏度100%(95% CI: 89.28–100%),特异性100%(95% CI: 97.75–100%);甲型流感试剂盒灵敏度97.30%(95% CI: 86.18–99.52%),特异性100%(95% CI: 99.36–100%);弓形虫试剂盒灵敏度98.36%(95% CI: 95.30–99.40%),特异性99.42%(95% CI: 98.50–99.70%);新孢子虫试剂盒灵敏度100%(95% CI: 98.10–100%),特异性100%(95% CI: 97.70–100%)。这些IDVet试剂盒已在反刍动物(牛、绵羊、山羊)、猪和狗中验证,基于抗哺乳动物抗体 conjugates 的交叉反应性用于豚鼠。
统计分析
数据使用EpiInfo版本7.2.5.0处理分析。计算流行率百分比及95%置信区间(Wilson score法)。卡方检验用于比较各州流行率,p值<0.05视为统计显著。各ELISA测试中的缺失数据从分析中剔除,不确定结果视为阴性。
伦理考虑
根据厄瓜多尔国家法规,家畜疾病监测和诊断无需IRB批准。动物处理由认证兽医遵循动物福利标准程序进行。
结果
共240只豚鼠纳入研究,分布於阿苏艾省三个州:Cuenca 139只、Paute 89只、Gualaceo 12只。血清流行率结果见表1和研究流程图。
三种病原体未检测到血清阳性动物:布鲁氏菌属、贝纳柯克斯体和犬新孢子虫。无非确定样本。
四只豚鼠检测到甲型流感抗体阳性,总血清流行率1.67%(95% CI: 0.46–4.21)。所有四只阳性动物来自Cuenca州,该地流行率2.88%(4/139)(95% CI: 0.79–7.20)。无非确定样本。
三十九只豚鼠检测到弓形虫抗体阳性,总血清流行率16.25%(95% CI: 11.82–21.54)。阳性动物分布所有三州:Cuenca(23/139, 16.55%; 95% CI: 10.79–23.79)、Paute(13/89, 14.61%; 95% CI: 8.01–23.68)和Gualaceo(3/12, 25.00%; 95% CI: 5.49–57.19)。三州间弓形虫抗体流行率差异无统计显著性(p=0.65)。两例不确定样本视为阴性。
讨论
豚鼠已被证明是公共卫生关注的呼吸道病原体 zoonotic 传播的意外宿主,包括酵母菌、流感病毒、MRSA和肺炎链球菌。2012年厄瓜多尔一项开创性研究报道了Manabí省、Guayaquil和Cuenca市场豚鼠中甲型和乙型流感抗体高流行率。
本研究证实了甲型流感在厄瓜多尔豚鼠中的循环,这对当前美洲高致病性禽流感甲型H5 panzootic 有影响。当前 panzootic 不仅在野生鸟类和家禽中引起疫情,还包括多种哺乳动物如奶牛。一方面,厄瓜多尔豚鼠中存在甲型和乙型流感循环;另一方面,欧洲报道了密集小型哺乳动物养殖(水貂)和爆炸性H5流感疫情。在此背景下,对禽流感和猪流感的哨点监测应扩展至家禽和猪之外,包括豚鼠。
哥伦比亚和秘鲁的最近研究首次报道豚鼠作为弓形虫储存库的角色,这些发现特别令人担忧 due to high弓形虫流行率——秘鲁Cuzco 23.3%和哥伦比亚Nari?o 27.5%,且基于PCR检测弓形虫DNA确认活动感染。此外,弓形虫DNA在多种组织中被检测到,特别是脑部以及心脏和肌肉。本研究证明了弓形虫在厄瓜多尔豚鼠中以高流行率(超过16%)循环, corroborating 秘鲁和哥伦比亚的发现。豚鼠传统上整体烹饪和消费,包括头部(该寄生虫流行率更高)。我们的研究以及秘鲁和哥伦比亚的研究强调,公共卫生和动物卫生当局需要认识到豚鼠是安第斯地区弓形虫病 zoonotic 传播的意外宿主。从食品安全角度,应推荐彻底烹饪豚鼠以防止感染。
需强调,本研究未在豚鼠中发现布鲁氏菌属、贝纳柯克斯体或犬新孢子虫。然而,这三种病原体在厄瓜多尔和其他地方的牛、野生动物和自由放养狗中报道高流行率。需要进一步研究以确认这些病原体在豚鼠中的缺失,考虑它们在厄瓜多尔 livestock 中的存在。尽管如此,应建立强制性政策限制所有家畜(包括宠物)进入豚鼠农场,此类措施有助于预防如Q热和布鲁氏菌病等 zoonotic 疾病 spill over 至豚鼠。
本研究有一些局限性需承认:采样为便利抽样,地点基于可及性选择,这可能引入样本偏倚。此外,Gualaceo州样本量仅12只,也可能引入样本偏倚。由于采样在屠宰场进行,无法进行风险因素分析,因为我们无法识别每只动物的来源农场。因此,建议进一步研究 with larger豚鼠种群。而且,诊断基于血清学,进一步研究推荐分子或微生物学诊断以确认活动感染。
总之,厄瓜多尔 livestock豚鼠是甲型流感和弓形虫 zoonotic 传播的意外宿主。关于豚鼠健康和生产的日益增长的文献凸显了需要提高对其作为 zoonotic 储存库角色的认识。然而,研究数量仍有限,且大多数为本地和描述性,缺乏与病原体存在相关的潜在风险因素分析。未来研究应包括厄瓜多尔多省的更大样本量,并纳入与豚鼠养殖相关的风险因素分析——如与其他 livestock 的接近性、农场内家畜的存在以及农民使用防护设备。此类研究对于更好地理解豚鼠养殖相关的公共卫生风险和制定基于证据的指南以在“One Health”框架内改善豚鼠健康和生产至关重要。
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