我国青藏高原地区家畜弓形虫感染情况的Meta分析

蔡其健,李冰洁,周金林,曹 杰,周勇志,张厚双

(中国农业科学院上海兽医研究所,上海 闵行 200241)

弓形虫病(Toxoplasmosis)又名弓形体病,引起发病的病原是刚地弓形虫(Toxoplasmagondii,T.gondii)。弓形虫已经被证实对温血动物具有感染能力,人、畜禽和许多种野生动物均为中间宿主。弓形虫病呈世界性分布,古巴、法国、英国、新加坡、东非和巴西等国家和地区人体感染率较高,我国各省区市也有人体弓形虫感染的报告[1];世界各地关于动物弓形虫病的流行病学调查越来越多,病例报告的重心由人弓形虫感染合并其他疾病逐渐转向人畜感染共同关注。弓形虫急性致死性疾病常引起家畜发热、呼吸困难、神经症状和极度虚弱等,母畜发病则可造成流产和导致问题新生胎。弓形虫感染对猪和羊的危害较大,尤其是猪,可引起暴发性流行和大批死亡,对畜禽造成严重影响,给养殖业带来较大的经济损失。弓形虫的流行分布广泛、涉及动物众多。目前,已有的调查研究证实了青藏高原地区牦牛、羊、马、鸭、猪、兔、鸡、犬、猫、旱獭、鹿、熊和豚鼠共13种动物体内均存在弓形虫的感染[2],表明青藏高原部分地区弓形虫宿主动物种类多。从青海省野生动物旱獭等检出弓形虫阳性证明了青海省存在弓形虫病的自然疫源地[2],大部分弓形虫感染报道与家畜相关,表明青藏高原地区家畜的弓形虫感染问题已经普遍存在且逐步引起重视。本研究旨在系统评估我国青藏高原地区常见家畜的弓形虫感染情况。

1 材料与方法

1.1 数据收集和检索策略 检索PubMed、Web of Science、Embase、中国知网数据库(CNKI)、万方知识数据库和维普网数据库共6个数据库中有关我国青藏高原地区(以青海省和西藏自治区为主)家畜(牛、羊和猪)弓形虫感染率的文献,选定检索时间为建库至2022年10月1日。另外,尽可能联系纳入文献的部分参考文献,追溯一些可靠的相关文献。检索的关键词为弓形虫、刚地弓形虫。PubMed检索策略：{("Toxoplasma"[Mesh]) OR ("Toxoplasmosis"[Mesh]) OR (Toxoplasmagondii[Title/Abstract])} AND {("Animals"[Mesh]) OR (Animal[Title/Abstract])} AND {(Qinghai-Tibetan Plateau[Title/Abstract]) OR (Qinghai[Title/Abstract]) OR (Tibet[Title/Abstract])}。CNKI检索策略：[SU=(弓形虫+弓形体) OR TKA=(弓形虫)] AND [TKA=(青藏高原+青海+西藏)]。

1.2 文献纳入和排除标准 纳入标准：(1)已公开发表的原始研究;(2)原始研究的内容为弓形虫感染率的横断面研究或涉及该地区家畜感染率的相关研究;(3)有明确的血清学诊断方法和诊断标准;(4)研究对象为动物。排除标准：(1)研究中采集的样本容量小于100;(2)数据内容不充分、不完善;(3)综述、Meta分析、病例报告、会议摘要和科技著作;(4)研究对象仅含野生动物或人;(5)研究中设置有其他干预。

1.3 文献信息提取和质量评估 由2位评价者采用独立双盲方法进行文献筛选、提取数据资料并交叉校对,若发现异处,则商定检查并协调分歧。数据资料提取项目包括：研究的篇目、第一作者、出版年份、搜集的样本容量和阳性样本数。研究的质量评价采用澳大利亚循证卫生保健中心的横断面研究评价标准[3],得分可分为3个阶层,其中得分≤6分为低质量研究,6分<得分≤13分为中等水平研究,13分<得分≤20分为高质量研究。

1.4 统计分析 采用Stata 16.0软件进行Meta分析和统计学处理,计算合并弓形虫感染的事件阳性率(感染率)、效应量和95%置信区间(Confidence interval,CI)。用I2统计量评估研究间的异质性大小并且选择合并模型,若I2≤50%,研究间以固定效应模型合并结果;若I2>50%,提示研究间存在较大异质性,则采用随机效应模型合并结果。对文献的异质性进行亚组分析和Meta回归分析,通过依次排除1篇研究后合并效应量的方式对纳入文献进行敏感性分析。利用漏斗图和Begger线性回归法检验评估文献的发表偏倚,以P<0.05为具有统计学意义的发表偏倚。

2 结果

2.1 文献检索 将6个数据库检索到的287篇文献进行整理筛选,通过剔除重复文献和快速审阅篇名、摘要后,筛查并排除文献111篇,剩余78篇下载全文,在阅读全文和比较评分之后又排除了不符合要求的文献19篇和低质量研究30篇,最终得符合要求的文献29篇(图1)。纳入的29个研究中,3种家畜的研究样本总数分别为牛10 663例、羊7 401例、猪2 999例,检出的牛、羊和猪的弓形虫阳性样本总数分别为1 304、895和457例。

图1 文献筛选过程

2.2 纳入文献的信息提取和质量评估 29篇文献报道中搜集的全部样本主要来源于青藏高原地区的青海省和西藏自治区,个别研究包含来源于四川省西部地区的样本。纳入的所有研究质量评价分数均大于8分,且都为横断面研究,所纳入的牛、羊和猪弓形虫感染率研究的基本特征如表1～3所示。

表1 纳入的牛弓形虫感染率研究的基本特征

表2 纳入的羊弓形虫感染率研究的基本特征

表3 纳入的猪弓形虫感染率研究的基本特征

2.3 合并三类家畜弓形虫感染率 29篇文献报道了总体样本源自我国青藏高原地区的3种家畜的弓形虫感染率,3种家畜的研究皆存有较大异质性(牛：I2=98.5%,羊：I2=98.5%,猪：I2=96.7%),故采用随机效应模型合并。事件阳性率Meta分析合并结果如图2～4所示,牛弓形虫感染血清阳性率为11%(95%CI=7%～15%),羊弓形虫感染血清阳性率为13%(95%CI=8%～19%),猪弓形虫感染血清阳性率为14%(95%CI=8%～20%)。

图2 牛弓形虫感染率的 Meta分析森林图

图3 羊弓形虫感染率的 Meta分析森林图

图4 猪弓形虫感染率的 Meta分析森林图

2.4 Mate亚组分析 通过不同研究的基本情况提取其中相应的明确敏感特征,对不同动物研究按照样本量、采样范围和采样区域等类别指标或其中部分类别进行亚组分析。结果如表4～6所示,牛弓形虫：青海南部和西藏地区牛弓形虫感染率(20%)比青海北部(3%)和混合地区(9%)高,采样范围多县/市混合的感染率(15%)比一县/市(3%)高,牧区感染率(15%)比农区(4%)高,随着样本量的减少(>1 000组、>500且≤1 000组、≤500组),牛弓形虫感染率有所降低(14%>13%>6%);羊弓形虫：青海海西地区羊弓形虫感染率最高(18%),青海南部和西藏地区感染率最低(6%),样本量>500的感染率(16%)大于样本量≤500(11%)的感染率,采样范围多县/市混合的感染率(15%)比一县/市的感染率(12%)高;猪弓形虫：来源于西藏地区的猪弓形虫感染率(23%)远大于青海地区的感染率(8%),样本量>400的感染率(17%)更高。

表4 牛弓形虫感染情况Meta亚组分析

表5 羊弓形虫感染情况Meta亚组分析

表6 猪弓形虫感染情况Meta亚组分析

2.5 Meta回归分析 进一步对Meta亚组分析结果进行Meta回归的显著性检验,从而验证亚组的正确性并阐明异质性来源。针对不同动物研究提取的亚组类别特征,对样本量、采样范围和采样区域等进行Meta回归分析。结果如表7～9所示,在牛的研究中,采样范围的差异有显著性(P=0.010),表明采样范围有差异的研究之间会得到明显不同的感染率;在羊的研究中,仅采样区域的差异具有显著性(P=0.020),表明不同地区采集的样本会得到明显不同的估计风险值;在猪的研究中,也仅是采样区域的差异有显著性(P=0.013),其他类别特征皆无明显差异。

表7 牛弓形虫感染情况Meta回归分析

表8 羊弓形虫感染情况Meta回归分析

表9 猪弓形虫感染情况Meta回归分析

2.6 敏感性分析 采用依次排除1篇研究后重新合并效应量的方式对纳入文献进行敏感性分析,结果如图5～7所示,3种家畜的相应研究逐一去除后,合并的效应量都稳定处在不去除任何研究的合并效应量的95%置信区间内,提示Meta分析的结果无明显波动。

图5 牛弓形虫感染率的敏感性分析

图6 羊弓形虫感染率的敏感性分析

图7 猪弓形虫感染率的敏感性分析

2.7 文献发表偏倚评价 对所有纳入的29篇文献按照研究对象分类分别进行发表偏倚的检验,结果如图8～10所示,三者的漏斗图分布都不均匀,对称程度较差。Begger线性回归检验的结果显示,关于羊和猪的研究都具有发表偏倚(P<0.05),关于牛的研究未见明显的发表偏倚(P>0.05)。

图8 牛弓形虫感染率的发表偏倚漏斗图

图9 羊弓形虫感染率的发表偏倚漏斗图

图10 猪弓形虫感染率的发表偏倚漏斗图

3 讨论

本研究通过无对照单臂的Meta分析合并得到我国青藏高原地区部分家畜的弓形虫感染情况,在青藏高原地区常见的家畜群体中,牛的弓形虫感染率为11%,羊的弓形虫感染率为13%,猪的弓形虫感染率为14%。其中猪的弓形虫感染更为普遍,牛对弓形虫感染具有相对抗性,因此牛弓形虫阳性血清检出率普遍较低。2000年以后,世界各地关于家畜弓形虫病的流行病学调查不断增多。2014年,Matsuo等通过弓形虫抗体检测发现,日本的牛弓形虫感染率约为 7.3%,猪约为 5.2%,但在家禽和马属动物中暂未发现感染[32];Al-Kappany等在研究中发现,埃及各省绵羊弓形虫病的真实患病率介于4.1%～26%[33];Pagmadulam等在2018—2019年分别调查了蒙古国山羊和绵羊群体的弓形虫感染情况,结果显示,山羊总体阳性率为32%,绵羊为 34.8%[34]。我国新疆地区家畜感染弓形虫的情况比较严重,米晓云等于2007年通过间接血凝的方法检测新疆地区猪、羊和牛弓形虫感染情况,结果显示,阳性率分别为66.39%、33.33%和31.94%[35],表明新疆地区家畜弓形虫感染率持续偏高。弓形虫病作为动物第三类疫病,在人类患病群体和家畜中应当引起相同的重视。弓形虫感染引起家畜流产的病例报道也有很多,有诸多血清学调查研究表明,绵羊和山羊有广泛接触弓形虫的情况,弓形虫病是全世界绵羊和山羊流产的主要原因[36]。弓形虫在野生动物群体中传播具有便利性,可利用自然环境迅速传播,我国青藏高原地区的野生动物资源的多态性及其分布的广泛性为弓形虫的传播提供了有利的生物条件,因此可以推测部分家畜感染弓形虫的情况与野生动物存在因果关联。

本研究还通过Meta亚组分析和Meta回归分析探究了各研究异质性的来源,经异质性检验得3种家畜的弓形虫感染率研究皆有显著的异质性,结果显示,在牛弓形虫感染率的类别特征中仅有采样范围是明确的异质性来源,于一县/市采样的研究和多县/市混合采样的研究所得到的感染率有明显差异,多县/市混合的感染率高于一县/市,推测出现这种情况的原因是各地区感染率本身就存在差异,采样范围更广的调查往往会纳入感染率较高的地区。虽然牧区牛的感染率比农区要高,但在部分研究中样本来源具有混合特性,因此平衡了在亚组分析中该类别特征感染率的差异,回归结果也表明区域特征并非异质性来源。猪弓形虫感染率的研究中明确的异质性来源是采样区域,西藏地区的合并感染率远高于青海地区,分析原因可能是青海地区猪的弓形虫感染由于规模化养殖程度较高而能够得到有效的控制,但西藏地区较多农户以散养为主要养殖方式,猪只活动范围广,活动时间自由,食物成分复杂,与流浪动物的接触频繁,触及外界环境卵囊而感染弓形虫的概率提高,因此西藏地区猪群可能成为高风险群体。在羊的弓形虫感染率研究中,异质性来源也与采样区域高度相关。不同动物具有群体的数量特征(包括年龄、性别构成、群体规模、密集程度等)、分布的环境特征(包括地理差异、独立的气候影响、人工干预程度等)、生物节律特征和动物社会学特征等,这些特征诱发潜在的危险因素或间接与患病产生机会关联。Pagmadulam等的研究中年龄被认为是山羊弓形虫血清阳性的危险因素[34]。源自塞尔维亚的研究通过多自变量逻辑回归评估了多种家畜感染弓形虫的风险,表明牛感染的危险因素包括所处地理位置气候更潮湿、牛群规模更小,半开放式的养殖环境也比完全封闭的养殖环境更易造成感染;在绵羊中,母羊的感染风险较高;在猪群中,成年动物和育肥猪具有较高感染风险[37],这些结论与本研究中感染率偏高的类别特征仅有较少的因素交集,提示今后相关的流行病学调查可以重点关注上述研究中提到的家畜年龄、性别、群体规模和养殖环境等因素,把样本来源进行详细统计描述,为弓形虫患病危险因素评估提供更多证据。本研究还注意到在采样区域的流行病学调查中,采样范围在一定程度上影响感染率的调查结果,提示流行病学调查对采样点的选择应当予以明确的细节特征,最终按相同特征进行分组统计比较。

青藏高原地区由于平均海拔高、气候环境复杂、草场面积大、野生动物和放牧动物分布广等众多因素,家畜弓形虫病的防治仍然是个考验,建立有秩序的牧场和规律化的放牧有助于疾病防控。总体上,整个青藏高原地区的弓形虫流行病学研究一直都在有效开展,但由于地理环境和试验条件等因素的限制导致研究数量有限。为进一步扩大完善青藏高原地区弓形虫病的血清学检测数据;更准确地评估我国青藏高原地区家畜弓形虫感染情况,需要进一步开展未报道区域的筛查工作和相关研究。