中國2012—2022年羊群中藍舌病毒流行的Meta分析

高 輝,方 敏,姜玲玲,馬耀玉,劉 強,張 剛,牛小霞,王 璞,李 勇*,張思濃*

(1.寧夏大學生命科學學院,銀川 750021;2.寧夏大學西部特色生物資源保護與利用教育部重點實驗室,銀川750021;3.夏河縣麻當鎮畜牧獸醫工作站,夏河 747100)

藍舌病毒(bluetongue virus,BTV)是呼腸孤病毒科環狀病毒屬的成員,傳播媒介主要是庫蠓、伊蚊等吸血性昆蟲[1]。綿羊、山羊、鹿、羚羊等一些小反芻動物感染BTV后會引發嚴重的出血性疾病,表現為發熱、抑郁、流涎、呼吸困難、甚至死亡;妊娠期動物感染后可通過胎盤垂直傳播,引起胎兒流產、死產,甚至使整個羊群喪失生產周期[2]。每年造成全世界經濟損失約達30億美元,因此被世界動物衛生組織(OIE)列為須上報的動物疫病,我國也將該病毒列為二類重要動物疫病[3]。

目前,全球已報道27種BTV血清型(BTV-1～27),其中最新定型的3種血清型BTV-25(瑞士)、BTV-26(科威特)和BTV-27(科西嘉)均分離自綿羊和山羊,且不同血清型之間存在很低的交叉免疫反應,對各國來說,BTV的防治都極具挑戰[4]。而我國自1979年在云南省師宗縣首次分離到該病毒后,隨后在廣東、廣西、四川、內蒙古、新疆等29個省/自治區相繼鑒定出BTV-1～5、BTV-7、BTV-9、BTV-12、BTV-15、BTV-16、BTV-24等11種血清型,其中BTV-1型和BTV-16型是我國主要的致病血清型[5]。隨著我國養殖規模的不斷擴大,羊群養殖數量已由2017年的30 232萬頭增加到2022年的31 969萬頭,但由于眾多BTV血清型的流行嚴重限制了我國動物養殖業和動物產品進出口貿易的發展。

此外,該病毒具有明顯的地域性和季節性流行病學特點,主要流行于北緯40°到南緯35°之間,在夏、秋兩季感染率會明顯上升[6]。隨著全球變暖的加劇,BTV已呈現出由低緯度向高緯度地區蔓延流行的趨勢,我國整體氣候環境已適于該病毒的流行。因此,為更清楚地掌握我國近10年來羊群中BTV流行狀況,本研究擬對我國2012—2022年羊群中BTV流行情況進行Meta分析,為我國BTV防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 文獻檢索與納排標準

本研究通過中國知網(CNKI)、萬方、維普、PubMed和ScienceDirect國內外5個數據庫,檢索有關我國羊群BTV研究的相關文獻,檢索的時間范圍為2012年1月1日至2022年12月31日已發表的中、英文文獻。在中文數據庫中以“羊藍舌病”、“羊藍舌病毒”、“BTV”為關鍵詞查找文獻。在ScienceDirect數據庫中以“Bluetongue virus of sheep”、 “Bluetongue virus of goat”、“BTV”等為關鍵詞查找文獻。在PubMed數據庫中使用布爾邏輯運算符檢索,檢索方式如框1 。

為選擇符合條件的研究,首先排除了重復研究和綜述類文章。然后按照以下標準進行篩選納入:1)研究對象必須是綿羊/山羊;2)研究目的必須是研究中國綿羊/山羊藍舌病毒感染的流行情況;3)研究必須包括檢查綿羊/山羊的數量和藍舌病毒陽性羊的數量信息;4)采樣時間范圍必須為2012—2022年;5)研究設計必須是橫斷面研究。

框1 PubMed檢索策略

1.2 數據提取和質量評估

數據提取是由兩名研究者獨立對研究數據進行提取并交叉核對。如果存在分歧,與本文作者討論再做決定。在符合條件的研究中提取了以下信息:第一作者、出版年份、采樣年份、研究的地理區域、羊的品種、診斷測試方式、養殖模式、檢查羊的總數和藍舌病毒陽性羊的數量。數據庫由Microsoft Excel (版本2016)建立。

文獻質量按照評分進行分類,對文獻依據以下5個問題進行評分,每項為1分:1)研究中抽樣是否隨機?2)研究是否準確記錄了采樣時間?3)研究中抽樣地點是否具有代表性?4)研究中是否詳細介紹了抽取的樣本類型?5)研究是否準確的介紹了檢測方法?高質量論文總分為4～5分,中等質量的論文質量為2～3分,低質量論文為1～2分。

1.3 數據分析

本研究中使用stata16.0軟件進行Meta分析,采用Freeman-Tukey雙重反正弦轉換后使數據更接近正態分布[7]。使用隨機效應模型評估文獻BTV陽性率是否具有明顯的異質性,通過95%置信區間表示效應量。使用I2和P值檢驗研究間的異質性,當I2>50%、P<0.05時,表明研究間具有顯著的異質性,使用隨機效應模型進行效應量合并;若I2<50%、P>0.05時,認為研究間異質性較小,使用固定效應模型進行效應量合并。森林圖用于Meta分析的整體評估,隨后使用漏斗圖、Egger檢驗來評估研究間發表偏倚,敏感性分析用于檢驗本研究所獲得結果的穩定性。

通過亞組分析和Meta回歸分析,確定文章異質性來源以及分析BTV感染的風險因子。本研究中關注的風險因子有采樣地點、動物品種、采樣時間、診斷方法、選定論文質量等。另外,由于不同的氣候類型對BTV傳播媒介的生長繁殖有影響,因此本研究也對我國不同氣候類型對研究結果的影響進行分析。

2 結 果

2.1 文獻檢索結果

此次研究通過關鍵詞共檢索到了1 585篇文獻,其中中國知網(CNKI)282篇、萬方數據庫491篇、維普數據庫141篇、PubMed數據庫276篇以及ScienceDirect數據庫395篇。在去除重復文獻、閱讀題目和摘要初篩后,剩余46項研究。研究人員閱讀全文后,根據納入和排除標準排除了18篇文獻,最后共28篇文獻納入此次Meta分析(圖1)。根據文獻質量評估標準,10篇為高質量(4～5分)文獻;17篇為中等質量(2～3分)文獻,1篇為低質量(0～1分)文獻(表1)。

表1 納入本研究的文獻及其相關信息

圖1 文獻檢索流程圖Fig.1 Flow chart of literature retrieval

2.2 發表偏倚結果

異質性檢驗結果顯示I2=97.0%、P<0.001,表明所選28篇文獻研究具有顯著的異質性,因此本次Meta分析應采用隨機效應模型(圖2)。漏斗圖分析結果顯示,研究文獻(以點表示)在漏斗圖內呈現基本對稱分布,表明所選文獻之間不存在明顯的發表偏倚(圖3)。Egger檢驗結果(P=0.484,P>0.05),結果顯示各文獻研究間不存在發表偏倚(圖4)。敏感性分析顯示,當逐個剔除每一項研究時合并效應量值仍在95%CI之間,表明此次Meta分析結果穩定可靠。

圖中點表示流行率,橫線表示 95%置信區間,對應為效應大小(ES);紅色菱形表示合并效應量The midpoint represents the prevalence, and the horizontal line represents the 95% confidence interval, corresponding to the effect size (ES); The red diamond indicates the combined effect size

圖中一個點代表一篇文獻A dot in the diagram represents a document

圖中一個點代表一篇文獻A dot in the diagram represents a document

2.3 Meta分析結果

2.3.1 中國羊群BTV分布情況 將納入研究按照中國省級行政區進行Meta分析,結果顯示我國近10年羊群BTV總體流行率為23.8%(95%CI: 23.4, 24.3),16個省/市之間羊群BTV流行率無顯著的差異(P>0.05),其中BTV流行率最高的地區為重慶市34.6% (95%CI: 32.0, 37.1),其次是云南省為33%(95%CI: 28.9,37.0)和內蒙古自治區為32.0%(95%CI: 31.2, 32.9);吉林省相較于其他省份流行率最低為4.7% (95%CI: 2.8, 6.7),其次遼寧省也顯示出較低的患病水平為5.1%(95%CI: 0.07, 9.5)(表2)。

表2 中國各省羊群BTV患病情況

2.3.2 亞組分析 本次研究按照地區、品種、檢測方式、采樣年份、氣候類型以及文獻質量6個亞組進一步分析文章異質性來源(表3)。地區間亞組分析結果顯示,我國5大分區之間羊群BTV流行率呈現顯著性的差異(P=0.011),其中南部地區病原學流行率最高為33.8% (95%CI: 29.5, 38.1),其次為中部地區26.6%(95%CI: 24.3, 28.8);流行率最低的地區為東部地區6.1%(95%CI: 4.3, 7.9),北部及西部地區流行率分別為21.0%(95%CI: 8.3, 33.6)和21.7%(95%CI: 17.1, 26.2)。不同檢測方式之間也存在顯著的差異(P=0.031),通過ELISA檢測羊群BTV流行率為21.6%(95%CI: 17.0, 26.2)顯著低于其它檢測方式(PCR、AGID、Protein Chip)42.6%(95%CI: 25.1, 60.1)。分析結果顯示我國不同氣候類型間BTV流行率也存在顯著差異(P=0.021),高原山地氣候流行率最高為35.5% (95%CI: 28.9, 42.1),溫帶大陸性氣候流行率最低為19.2%(95%CI: 10.6, 27.7)。同時,羊的品種、采樣年份以及文獻質量亞組分析結果顯示這些因素不是本研究中異質性來源(P>0.05)。

3 討 論

BTV于18世紀末首次在南非報道,目前已有27種BTV(BTV1～27)血清型流行于各個國家[35-36]。已給多個國家造成了嚴重的經濟損失,如1956年BTV-10在葡萄牙和西班牙的爆發導致17.9萬只羊死亡,死亡率高達75%[37];2005年到2006年在地中海沿岸16個國家爆發了有史以來最嚴重的BTV疫情,造成100多萬只羊死亡[38];2007年,BTV-8在法國和荷蘭的流行分別造成14億美元和0.85億美元的經濟損失[39];此外,英國蘇格蘭為防止BTV-8的傳入,在2009年至2013年5年期間共投入1.5億美元[40]。我國雖無嚴重的爆發記錄,但多種血清型仍在我國流行,如我國BTV血清型已由2000年的7種血清型(BTV-1、BTV-2、BTV-4、BTV-9、BTV-15、BTV-16、BTV-23)增加到現在的11種血清型(BTV-1～5、BTV-7、BTV-9、BTV-12、BTV-15、BTV-16、BTV-24),其中BTV-1和BTV-16兩種血清型一直為我國主要致病血清型[34,41]。各種血清型的不斷增加提示我們應持續監測國內外BTV的流行病學特征。

我國處于北緯4°至北緯53.5°之間,大部分地區屬于溫帶季風氣候,地理位置及氣候類型已使我國適于BTV流行,本研究結果顯示該病毒已在我國廣泛流行(圖5)。眾多研究證明,BTV主要是通過庫蠓叮咬進行傳播的,并且該病毒可在庫蠓體內長期生存和大量增殖[42]。庫蠓在濕熱的環境下繁殖速度會明顯加快,尤其是當環境溫度處于20～28 ℃時,雌蟲吸血后3～4 d即可產卵,22～32 d即可發育為成蟲[43],因此,夏、秋兩季可能會是我國BTV高發時期。而對于常年溫暖濕潤的中、南部地區則一年四季都伴有BTV傳播的可能性,本研究顯示,我國南部地區(廣東、廣西、貴州、云南等)和中部地區(湖北等)BTV陽性率顯著高于東部(江蘇、福建等)、西部(新疆、西藏等)、北部(內蒙古、吉林等)3個區域,而這里溫暖濕潤的氣候類型以及大量茂密的森林都為眾多庫蠓的生存和繁殖提供了有利條件。鄭可人[44]研究顯示,尖喙庫蠓、原野庫蠓等是我國中、南部地區傳播BTV以及一些其它動物疾病的主要媒體,而全球變暖使得這些庫蠓的向北適應性增加。值得注意的是,我國內蒙古自治區BTV陽性率遠高于北方其它省份,一方面是這里較高的牛、羊養殖數量以及長期的散養模式直接促進了傳播媒介和宿主之間的接觸率;另一方面是由于這里大面積的草原以及動物排泄物為庫蠓的生存繁殖創造了良好的條件[45-46]。

基于自然資源部地圖技術審查中心標準地圖服務網站標準地圖[審圖號:GS(2020)4619號] ,使用arcmap10.8軟件繪制,底圖無修改Based on the standard map service website of the Map Technology Review Center of the Ministry of Natural Resources, the standard map[Review number: GS(2020)4619] was drawn using arcmap10.8 software, and the base map was not modified

本研究的Meta回歸結果證實,檢測方式也是本研究異質性來源之一(P<0.05)。目前,BTV的檢測方式主要有凝膠免疫擴散(AGID)和酶聯免疫吸附技術(C-ELISA)。C-ELISA能夠快速檢測到感染個體血清樣本中的抗體,因此這種檢測方式已在我國廣泛使用[47]。但這種檢測方式主要針對BTV單一抗原決定簇,而不同BTV血清型抗原決定簇間的差異就會導致檢測敏感性的降低[48]。此外,Liu等[49]研究顯示,我國綿羊和山羊BTV流行率差異顯著,這與本研究的發現有所不同。同時,綿羊和山羊的年齡、養殖模式(圈養及散養)等因素也可能是文章異質性的來源,但由于文獻研究數量的限制,無法對其進行細致分組研究,不能夠準確揭示其流行病學特征。

4 結 論

本研究通過對我國近10年羊群BTV病原流行率進行系統評價和Meta分析,同時分析了影響BTV在我國傳播的風險因子,確定了我國羊群中BTV病原流行的總體情況。結果表明,BTV在我國羊群中整體患病率較高,并且在我國不同區域間呈現顯著的差異,同時檢測方式、氣候類型等都是影響BTV流行的重要風險因子。此次研究有助于了解我國羊群BTV流行率的整體狀況,將對我國羊群BTV感染的監測和防控提供重要的參考價值。