在屠宰场工人爆发Q热后，对农场中布鲁氏菌（Coxiella burnetii）的流行病学调查

Q fever在巴西牛屠宰场工人中爆发，研究检测周边35家 farms牲畜血清抗体，发现76.7% farms的牛血清阳性，cattle抗体滴度最高（64-8192），并首次在巴西蜱虫（Rhipicephalus microplus）中检测到C. burnetii DNA。

作者列表： 塔蒂亚娜·伊芙琳·海亚马·上野（Tatiana Evelyn Hayama Ueno） 娜塔莉亚·德·莫拉·法贡德斯（Natalia de Moura Fagundes） 法比奥·格雷戈里（Fábio Gregori） 塞尔吉奥·桑托斯·德·阿泽维多（Sérgio Santos de Azevedo） 艾迪·吉田（Eidi Yoshihara） 路易斯·恩里克·巴罗谢洛（Luiz Henrique Barrochelo） 马塞洛·B·拉布鲁纳（Marcelo B. Labruna） 巴西圣保罗州普雷西登特普鲁登特市农业技术局（Presidente Prudente Agency for Agribusiness Technology）的区域研究与发展服务部门

摘要

Q热是一种由柯克斯体菌（Coxiella burnetii）引起的全球性人畜共患病。2015年1月，巴西东南部一家屠宰场的工人中爆发了Q热疫情。本研究调查了在2015年Q热疫情期间，将牛送往该屠宰场的农场中是否存在C. burnetii的传播。研究人员从屠宰场周边的35个农场收集了牲畜的血液、牛奶、阴道拭子和蜱虫样本。通过使用C. burnetii全抗原进行的血清学分析显示：68.6%的农场（24/35）至少有一只血清阳性的动物，76.7%的农场（23/30）有血清阳性的牛，37.5%的农场（3/8）有血清阳性的羊，16.7%的农场（5/30）有血清阳性的马，20.8%的农场（5/24）有血清阳性的狗。总体血清阳性率分别为：牛18.8%（96/510），羊4.1%（4/97），马4.7%（5/106），狗12.7%（8/63）。抗体滴度在牛中范围为64至8192，羊中最高为128，马中为256，狗中为512。与其他物种相比，牛的血清阳性率高出1.9倍；怀孕母牛的阳性率是非怀孕母牛的1.6倍。分子分析在0.5%的牛牛奶样本（IS1111和cap基因的部分序列）以及一种Rhipicephalus microplus蜱虫中检测到了C. burnetii的DNA。研究结果表明，C. burnetii在该地区的牲畜中广泛存在。牛的高血清阳性率表明它们可能作为监测细菌传播的理想对象。这是首次在巴西的R. microplus蜱虫中检测到C. burnetii的DNA。

引言

Q热是一种由Coxiella burnetii引起的全球性人畜共患病，这种细菌是一种具有类似革兰氏阴性细胞壁的小型专性细胞内球杆菌[1]。 在宿主细胞内，C. burnetii会经历两个阶段：复制型大细胞变体（LCV）和代谢不活跃的小细胞变体（SCV），后者会释放到细胞外，并在环境中具有高度抵抗力，可以存活数月[1]。 羊、牛和山羊是人类感染的主要来源，而猫、狗等动物的作用相对较小[2]。这些动物通过分娩产物、阴道分泌物、牛奶、尿液和粪便排出细菌[1][3]。动物和人类感染的主要途径是吸入来自感染动物分娩液体或排泄物的新鲜气溶胶，或者含有这些干燥物质的灰尘[4]。含有环境抗性细菌的灰尘可以被风吹到数公里外，从而感染远处的人或动物[5]。摄入生牛奶或乳制品以及接触蜱虫也是传播途径[6][7]。人际传播较为罕见（如接触分娩妇女、胎盘传播、性传播、输血、骨髓移植和尸检操作）[4]。 动物感染通常无症状[5]，因此该病也被称为柯克斯体病（coxiellosis），而非Q热[8]。然而，家养反刍动物可能会出现短暂的自限性发热，但主人可能未察觉[8][9]。在羊和山羊中，柯克斯体病可能与流产、早产、死产和弱幼崽有关[8]；关于C. burnetii是否会导致牛的繁殖失败，现有文献存在争议[8][10]。 1937年，澳大利亚一家屠宰场的工人中首次报告了人类Q热病例[11]。急性病例中约60%无症状[1]。有症状的病例通常表现为非特异性且自限性的类似流感的疾病、非典型肺炎或肝炎[1]。少数患者会发展成慢性形式，可能在初次感染后数月或数年出现，最常见的是心内膜炎[4]，较少见的是血管或关节感染、淋巴结炎。孕妇感染Q热可能导致流产、胎儿死亡和畸形[5]。急性Q热的致死率较低，但未经治疗的慢性形式可能危及生命[4]。 在巴西，动物感染C. burnetii需要上报[12]，而人类感染则无需上报[13]。由于缺乏官方数据，目前的认知主要基于科学报告。在家养动物、野生动物和人类中均检测到了针对C. burnetii的抗体或细菌DNA[14]。阿拉戈斯州（Alagoas）曾记录过一次与Q热相关的山羊流产事件[15]。在人类中，有报道指出Q热与心内膜炎[16]、肺炎[17]、多关节炎[17]和非特异性症状[18]有关。里约热内卢州（Rio de Janeiro）的一次丛林训练中，消防员群体中也发生了Q热疫情，可能与训练期间屠宰的羊有关[19]。 2015年1月，巴西圣保罗州巴尔博萨市（Barbosa）的一家屠宰场工人中爆发了Q热疫情。八天内共有16名工人患病，症状包括发热、头痛、咳嗽、肌肉疼痛、乏力、呼吸困难、恶心、呕吐、腹痛和出血。其中四人发展为肺炎，需要住院治疗。诊断通过间接免疫荧光抗体测试（IFAT）确认，该测试用于检测配对血清中的IgG抗体。所有患者在接受多西环素和利福平治疗后康复[20]。 尽管近年来巴西关于Q热/柯克斯体病的研究有所增加，但在流行病学知识方面仍存在空白。本研究旨在探讨：i) 2015年Q热疫情期间将牛送往该屠宰场的农场中是否存在C. burnetii的传播；ii) 这些农场的反刍动物是否在排出细菌；iii) 与群体血清阳性相关的因素。

研究区域和样本采集

2015年巴尔博萨市屠宰场工人Q热疫情发生后，圣保罗州农业与畜牧业部门（Agriculture and Livestock Defense of São Paulo）追踪了在首例员工出现临床症状前1至39天内向该屠宰场送牛的农场。本研究选择的时间段为1至31天，因为95%的Q热潜伏期最长为32天[21]。在此期间，有33个农场向屠宰场提供了牛

间接免疫荧光抗体测试（IFAT）结果

在调查的35个农场中，68.6%（24/35）的农场至少有一只血清阳性的动物。有两个农场因缺乏动物约束设施而未采集反刍动物的血清样本；另外三个农场在访问时没有反刍动物，但仍采集了马和狗的血清样本。仅考虑采集到反刍动物样本的30个农场，80%（24/30）的农场至少有一只血清阳性的动物。

讨论

血清学检测显示，68.6%的农场至少有一只血清阳性的动物，15个市镇中均有血清阳性农场，表明C. burnetii在圣保罗州西北部和中西部地区广泛存在。巴西的研究在几乎所有地区（北部除外）的动物和人类中都检测到了针对C. burnetii的抗体或其DNA，说明该细菌在全国范围内广泛分布[16][27][43][44][45]。

结论

我们得出结论：C. burnetii在圣保罗州西北部和中西部地区的农村牲畜中广泛存在。然而，大多数检测的反刍动物并未表现出活跃的感染状态，在采样时也没有通过牛奶或阴道分泌物排出病原体。牛的血清阳性率最高，这表明它们可能作为监测该地区细菌传播的理想对象。唯一与

资助

本研究得到了圣保罗研究基金会（FAPESP）的支持（项目编号2016/04867-7）。作者N.M. Fagundes获得了同一基金会的奖学金（项目编号2016/22944-9）。

作者贡献声明

塔蒂亚娜·伊芙琳·海亚马·上野（Tatiana Evelyn Hayama Ueno）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、项目管理、资金筹集、概念构思。 娜塔莉亚·德·莫拉·法贡德斯（Natalia de Moura Fagundes）：研究工作。 法比奥·格雷戈里（Fábio Gregori）：初稿撰写、数据分析。 塞尔吉奥·桑托斯·德·阿泽维多（Sérgio Santos de Azevedo）：初稿撰写、数据分析。 艾迪·吉田（Eidi Yoshihara）：资源协调、研究工作。 路易斯·恩里克·巴罗谢洛（Luiz Henrique Barrochelo）：研究工作。 马塞洛·B·拉布鲁纳（Marcelo B. Labruna）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、资源协调。

关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本文时，作者使用了ChatGPT进行初步的英文翻译。使用该工具/服务后，作者根据需要对内容进行了修订，并对最终发表的文章内容负全责。

利益冲突声明

作者声明以下可能构成利益冲突的财务利益或个人关系：塔蒂亚娜·伊芙琳·海亚马·上野表示获得了圣保罗研究基金会的财务支持；娜塔莉亚·德·莫拉·法贡德斯也表示获得了同一基金会的财务支持。若还有其他作者，他们声明没有已知的可能影响研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢圣保罗州农业与畜牧业部门（CDA）和圣保罗州综合技术援助协调办公室（CATI）的技术人员，在联系农场、寻找农场和处理动物方面所提供的帮助。同时，也感谢所有同意参与研究的农场主以及协助我们处理动物的相关人员。此外，还要感谢圣保罗州卫生局的流行病学监测中心的支持。