《Veterinary Microbiology》:Integrated diagnosis of paratuberculosis (Johne’s disease) in slaughtered goats: Morphological assessment and seroprevalence insights
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Elena Plamenova Stefanova | Antonio Espinosa de los Monteros | Pedro Herráez | Eva Sierra | Laura Lafforgue-Fraselle | José Rodríguez-Torres
Elena Plamenova Stefanova | Antonio Espinosa de los Monteros | Pedro Herráez | Eva Sierra | Laura Lafforgue-Fraselle | José Rodríguez-Torres | Clara Isabel Padilla Santana | Yeray Macías León | Iván Socorro Ortega | Marisa Andrada
兽医组织学与病理学,拉斯帕尔马斯德格兰卡纳里亚大学动物健康与食品安全研究所(IUSA),兽医学院,Trasmonta?a S/N,Arucas,格兰卡纳里亚 35413,西班牙
摘要
副结核病(PTB)或约翰氏病是一种在世界各地普遍存在的慢性消瘦性疾病。该病由Mycobacterium avium亚种paratuberculosis(MAP)引起,主要影响反刍动物,造成巨大的经济损失。养山羊业在全球经济中起着关键作用,也是加那利群岛重要的社会经济和文化支柱。该群岛拥有西班牙第四大的山羊种群。本研究检测了2024年在格兰卡纳里亚岛被屠宰的91只Majorera山羊。通过大体病理学、组织学分级、Ziehl-Neelsen(ZN)染色、免疫组化(IHC)和针对IS900的实时聚合酶链反应(PCR)方法,对回盲瓣(ICV)以及肠系膜(MS)和回盲(IC)淋巴结进行了分析。30.8%的动物表现出提示副结核病的宏观病变,而42.9%的动物显示显微下的肉芽肿性炎症。在有病变的样本中,分别有46.2%、53.8%和54.1%的样本对ZN、IHC和PCR检测呈阳性,其中IHC和PCR之间的高度一致性表明其具有更高的敏感性,能够发现其他技术遗漏的病例。血清阳性率为34.5%,并且存在显著的年龄相关差异(p = 0.046)。此外,携带抗MAP抗体和/或副结核病病变的山羊的胴体重量低于未受影响的动物,但这些差异在统计学上并不显著,受影响动物的平均体重仅低3.9公斤至10.6公斤。这些发现突显了副结核病诊断的复杂性,并支持整合组织学、免疫学和分子方法的重要性,同时认为屠宰场是进一步监测MAP感染的宝贵工具。
引言
副结核病(PTB),也称为约翰氏病,是一种由Mycobacterium avium亚种paratuberculosis(MAP)引起的全球性慢性消瘦性疾病,影响家养和野生反刍动物(Idris等人,2022年;Whittington等人,2019年;Sweeney,2011年;Windsor,2015年;Tharwat等人,2025年)。MAP感染主要发生在幼龄动物出生后的最初几周内,通过空肠和回肠的派尔集合淋巴结进入体内,M细胞介导上皮细胞对细菌的摄取,随后在肠道相关淋巴组织(GALT)中引发病变(Mallikarjunappa等人,2021年)。派尔集合淋巴结的早期发育及其随年龄的增长而退化,可能解释了幼龄动物易感性的增加以及病变在这些区域的优先定位。由于副结核病具有较长的亚临床期,使其能够在畜群中悄悄传播,尽管有多种诊断工具可用,但仍难以早期发现(Whitlock和Buergelt,1996年)。尽管主要在牛的研究中得到了广泛关注,但副结核病对奶牛的生产和健康参数也有显著影响(Whittington等人,2019年)。即使在亚临床阶段,副结核病也会对某些生产指标和健康状况产生显著影响(Jurkovich等人,2016年)。
血清样本的酶联免疫测定(ELISA)是最常用的生前诊断技术之一,因为它们成本效益高且适用于大规模筛查,尽管其在山羊中的敏感性相对较低(Whittington等人,2003年;Chaubey等人,2019年;Elsohaby等人,2025年)。传统上被视为金标准的细菌培养方法,其敏感性低于现在常用的聚合酶链反应(PCR)方法(Windsor,2015年;Corpa等人,2000年;Stefanova等人,2024a;Sonawane和Tripathi,2013年)。针对插入序列900(IS900)的实时PCR在粪便和组织样本中显示出高敏感性,能够检测到微量MAP(Windsor,2015年;Corpa等人,2000年;Stefanova等人,2024a;Bissonnette等人,2024年)。
MAP引起的形态学病变具有特征性,包括影响肠系膜(MS)和回盲(IC)淋巴结的肉芽肿性淋巴结炎,以及主要发生在回盲瓣区域(ICV)的肉芽肿性肠炎(Idris等人,2022年;Whittington等人,2019年;Corpa等人,2000年;Khodakaram Tafti和Rashidi,2000年;Whittington等人,2017年;Krüger等人,2015年)。尽管大体观察结果具有提示性,但在亚临床感染中并不总是出现。在这种情况下,组织病理学作为死后确认副结核病的有力工具,而不是个体动物层面的主要诊断方法(Corpa等人,2000年;Krüger等人,2015年;Agulló-Ros等人,2022年;Benavides等人,2015年)。此外,可以使用Ziehl–Neelsen(ZN)等特殊染色方法来识别受影响器官中的抗酸杆菌(AFB)(Corpa等人,2000年;Khodakaram Tafti和Rashidi,2000年)。免疫组化(IHC)也可用于石蜡包埋组织样本的病因学确认(Corpa等人,2000年;Krüger等人,2015年)。
值得注意的是,死后检查主要用于在畜群层面确认感染,尤其是在亚临床疾病的背景下。虽然传统的屠宰场检查历史上有助于控制布鲁氏菌病和牛结核病等人畜共患病,但关于其在副结核病监测中的作用的相关文献有限。正如Whittington等人(2019年)所指出的,大多数副结核病控制计划并不依赖于政府机构或兽医的系统性检查。此外,在许多发达国家,检查系统正从官方兽医直接检查尸体转向基于风险的方法,涉及受过培训的检查员或行业人员(Lynch和Silva,2013年)。尽管如此,屠宰场数据仍然是动物健康监测中未充分利用的资源,在一些发展中国家,如发展中国家,大体病理检查仍为监测动物健康和食品安全提供相关信息(Lynch和Silva,2013年;Falzon等人,2021年)。
养山羊业历史上对缓解贫困做出了贡献。事实上,山羊被称为“穷人的奶牛”,因为它对农民的生活至关重要,尤其是在发展中国家(Idris等人,2022年)。目前,西班牙拥有欧洲第二大的山羊种群,总数为229.3万只(2023年),主要分布在5个自治区(MAPA)。在加那利群岛,山羊是主要的家畜,共有199,285只,主要是经过认证的本地濒危品种(ISTAC 2024年)。副结核病的确切流行率尚不清楚(Stefanova等人,2024b)。
本研究的目的是评估在格兰卡纳里亚岛屠宰过程中发现的山羊副结核病情况。采用了多种技术来确定疾病的流行率及死后诊断的挑战。
章节片段
研究设计与样本收集
样本量是根据2023年在格兰卡纳里亚岛屠宰的至少12个月大的山羊数量确定的,使用样本量计算工具(calculator.net ?2008–2023)进行计算。采样工作于2024年1月进行,因为这是2023年屠宰山羊数量最多的月份。所有被屠宰的动物都被纳入样本,直到达到至少12个月大的Majorera山羊的统计代表性总数91只。没有动物被排除在外
畜群特征
接受检查的动物来自格兰卡纳里亚岛北部、中部和东部21个市镇中的17个不同农场。其中29.4%(5/17)的农场位于Agüimes市镇;17.6%(3/17)位于Ingenio和Telde市镇;11.1%(2/17)位于Las Palmas市镇;其余29.4%(5/17)的农场位于Arucas、Moya、San Bartolomé de Tirajana、Valleseco和San Mateo市镇。
动物的年龄范围从12个月到169个月不等,平均年龄为42.8个月,中位数为34个月
讨论
副结核病是世界动物卫生组织(WOAH)列出的疾病,必须按照《陆地动物健康法典》的要求进行报告。然而,在包括西班牙在内的许多国家,该病的报告率较低。根据官方数据,2025年第一季度共报告了131起新的羊和山羊副结核病病例(Villacieros,2025年)。这些病例仅记录在Extremadura和Galicia地区。根据加那利群岛的数据,最近没有官方宣布的病例。
结论
根据我们的研究结果,该疾病在岛上属于地方性流行病,对主要畜牧业部门有显著影响。准确诊断需要结合多种互补技术,ZN和IHC以及IHC和PCR之间的结果具有较好的一致性。值得注意的是,PCR显示出更高的敏感性,能够发现其他技术未能检测到的病例。鉴于每种诊断方法的局限性,采用综合方法是必要的
CRediT作者贡献声明
Pedro Herráez:监督、方法学、研究。
Eva Sierra:方法学、研究。
Elena Plamenova Stefanova:写作——审稿与编辑、写作——初稿、方法学、研究、数据管理。
Antonio Espinosa de los Monteros:可视化、监督、研究、资金获取。
Clara Isabel Padilla Santana:资源、研究。
Yeray Macías León:资源、研究。
Laura Lafforgue-Fraselle:写作——审稿与编辑、可视化
资助
本研究得到了CajaCanarias基金会和“la Caixa”基金会的支持,资助编号为FCC-FC-2019–03,以及加那利地区经济、知识与工作部通过加那利研究、创新与信息社会机构(ACIISI)提供的PROID2020010047项目的资助,用于实施加那利RIS-3优先领域的研发项目,该项目还得到了PO FEDER Canarias 2014–2020的联合资助。EPS获得了该部的博士后合同
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者感谢格兰卡纳里亚岛屠宰场的工作人员在样本采集方面的协助,感谢动物健康与食品安全研究所(IUSA)的实验室技术员Javier Ramos、Ana Afonso Almeda和Alba María Santana Zerpa的技术支持,以及西班牙Grulleros的Instituto de Ganadería de Monta?a的工作人员,以及Marta Silva Samos和María Teresa Carro García的技术支持