综述：2020-2025年奶牛牛结核病流行率及危险因素：现有文献的系统评价与荟萃分析

牛结核病（bovine tuberculosis, bTB）是由结核分枝杆菌复合群（Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC）成员引起的一种人兽共患病，其中牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis）是导致牛感染的主要病原体，对全球奶牛产业构成重大威胁。尽管2020–2025年期间的COVID-19大流行可能干扰了其流行病学特征，但目前仍缺乏针对该时期全球奶牛bTB流行率及危险因素的全面荟萃分析。研究人员在CNKI、PubMed、ScienceDirect、维普和万方等多个数据库中进行了广泛的文献检索，初步筛选出4783条记录，最终纳入45项符合标准的研究，涵盖10个国家共468769头奶牛。全球合并bTB流行率为6.9%（95%置信区间[CI]：4.4–9.9）。非洲地区流行率最高（12.4%，95% CI：6.6–19.7），埃塞俄比亚的国家层面流行率居首（16.6%，95% CI：7.8–27.9）。低收入国家流行率（16.7%，95% CI：8.9–26.3）显著高于其他国家。快速抗体检测的感染检出率（24.8%，95% CI：9.7–44.1）显著高于其他诊断方法。泌乳牛与非泌乳牛的流行率存在显著差异（p < 0.05）。评估的其他危险因素包括品种、性别、年龄、养殖模式、采样时间、样本类型和结核菌素类型。bTB仍是奶牛生产面临的重大挑战，需要制定适应区域特点的针对性防控策略。但现有研究的地理分布存在严重偏倚，大部分来自中国和非洲，而实施先进防控计划的地区代表性不足。在解释全球估计值时，应谨慎考虑这一地理局限性。监测工作应优先关注高风险群体，特别是杂交牛、老龄牛和泌乳牛，联合应用干扰素-γ释放试验（interferon-γ release assays）和结核菌素试验。有效防控依赖于综合措施，包括兽医能力建设、抗病遗传选育以及野生动物-家畜交界面的管理。要实现流行率的可持续下降，需要基于证据并针对当地生产系统设计方案。

引言

结核病（tuberculosis, TB）仍是全球最严重的公共卫生挑战之一，是世界范围内主要死因之一。据世界卫生组织（World Health Organization, WHO）《2025年全球结核病报告》估计，2024年新增病例达1070万例，凸显了该疾病的持续负担。该病主要由结核分枝杆菌复合群（Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC）引起，该群包含9个亲缘关系密切的物种。在MTBC中，结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）和牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis）因其独特的宿主适应性和传播途径而具有首要的流行病学重要性。M. tuberculosis高度适应人类，导致大多数结核病病例，主要通过人际空气传播。相比之下，M. bovis是bTB的主要病原体，这是一种牛的慢性疾病，具有人兽共患威胁。近期一项系统评价与荟萃分析报道，在所有纳入研究中，M. bovis占人类MTBC分离株的9.7%，但基于基因分型的合并流行率仅为1.4%，提示存在严重的漏报现象。人类感染M. bovis通常通过直接接触感染动物或食用受污染、未经巴氏消毒的乳制品发生。M. bovis的一个显著特征是其广泛的哺乳动物宿主范围，这种生态适应性使其能够建立持久性的野生动物储存宿主。在新西兰，刷尾负鼠（Trichosurus vulpecula）是已证实的M. bovis储存宿主；在爱尔兰，欧亚獾（Meles meles）是关键野生动物宿主，全基因组测序证实牛与獾的分离株具有强遗传相似性；在南非，非洲水牛（Syncerus caffer）被认定为维持宿主。这些储存宿主在牲畜-野生动物交界面维持传播循环，不断将感染重新引入家养牛群，增加了疾病防控难度。在全球奶牛生产系统中，bTB在造成直接人兽共患危害的同时，也带来巨大的经济负担，因为感染牛可能将病原体排入生鲜乳。主要经济影响包括诊断监测和扑杀方案产生的成本，以及国际牲畜和乳制品贸易禁令。然而，对产奶量的影响需结合具体情境分析：在防控计划完善的地区，观察到的产奶量下降主要归因于对阳性动物的淘汰，而非感染本身；而在bTB防控有限、临床疾病更为严重的地区，感染可能直接导致产奶量可测量的下降和繁殖性能受损。尽管持续开展了防控工作，bTB在世界各地的流行区和再流行区仍是对农业生产力和公共健康的巨大威胁。当前对bTB当代流行病学的认识仍存在显著空白。两项近期的系统评价总结了全球bTB流行状况，但均未专门针对2020–2025年（涵盖COVID-19大流行）期间的奶牛。为填补这一空白，本研究旨在明确其全球分布格局并评估主要危险因素，为防控策略提供依据。据研究人员所知，这是首个针对该时期奶牛群bTB流行病学进行的全球综合性研究，旨在通过识别奶牛生产系统中的关键可改变危险因素，为“一体化健康（One Health）”干预措施提供信息支持。

材料与方法

本系统评价遵循PRISMA框架进行。2025年8月6日，研究人员在多个主要科学数据库中进行全面检索，纳入2020年1月至2025年7月间发表的、报告奶牛群体bTB流行率的所有相关研究。检索范围涵盖国际数据库（PubMed、ScienceDirect、Web of Science核心合集）及中文学术平台（中国知网、维普期刊资源整合平台、万方数据知识服务平台）。在PubMed中，研究人员使用布尔逻辑检索包含关键词“Cattle” AND “Tuberculosis”的研究，结合医学主题词（Medical Subject Headings, MeSH）和文本词变体以最大化覆盖范围。在ScienceDirect和Web of Science中，使用核心词“cattle” AND “tuberculosis”进行系统检索，ScienceDirect结果限定为研究性论文。对于中文数据库，采用等效检索策略，具备模糊匹配和同义词扩展功能，核心中文检索式为：（“结核病” AND “牛”）。初筛排除重复出版物和综述文章（非研究性论文）后，应用以下纳入标准：研究群体必须完全由奶牛组成；报告必须同时提供受检牛总数和M. bovis阳性病例数；仅考虑英文或中文出版物；研究设计限于横断面分析；必须具备全文可用性。不符合所有指定标准的研究被系统排除。所有提取数据均使用标准化模板录入Microsoft Excel 2021。针对每项研究，收集以下内容：参考文献信息（第一作者、发表年份、采样年份）；地理特征（国家、世界银行收入分类、地理区域）；方法学参数（诊断技术、样本类型）；动物信息（年龄、繁殖状态、性别、品种、饲养系统）；最后记录每项研究的样本总数、阳性病例数和流行率。这种结构化方法确保了后续荟萃分析的数据组织一致性。研究人员使用专为流行率研究设计的经验证偏倚风险工具评估纳入研究的方法学质量。该工具包含10个项目，涵盖外部效度和内部效度。项目9（疾病期适宜性）不适用于横断面研究，因此被排除。两名独立评审员评估每项研究，根据剩余9项标准中低风险项目的数量，分配总体偏倚风险（低、中、高）。所有统计分析均使用R软件（版本4.0.0）及“meta”包（版本4.12-0）进行。在数据合成前，严格遵循国际公认的方法学标准，对原始数据实施了五种常规比例转换方法：原始比例（raw proportion, PRAW）、logit转换（logit transformation, PLOGIT）、对数转换（logarithmic transformation, PLN）、反正弦转换（arcsine transformation, PAS）和Freeman-Tukey双反正弦转换（Freeman-Tukey double arcsine transformation, PFT），以确定最适合本研究的方法。研究人员采用随机效应模型合并效应量，从而解释预期的组间异质性。使用I²统计量和Cochran's Q检验（报告为χ²值及相应p值）全面评估异质性程度，I²> 50%或Q检验p值 < 0.10被视为存在显著异质性。结果通过森林图直观展示，显示单个研究的效应量及其95%置信区间，以及合并效应估计值。通过目视检查漏斗图对称性评估发表偏倚，并使用Egger's检验定量验证漏斗图不对称性，进一步通过剪补法（trim-and-fill analysis）估计潜在缺失研究数量并相应调整效应量。通过敏感性分析确认研究结果的稳健性，确保结论不会受到个别研究或方法选择的过度影响。为识别组间异质性的潜在来源，研究人员进行了全面的亚组分析和单变量荟萃回归，考察三个领域的14个协变量：时间/地理因素（采样年份[<2020 vs. ≥2020]、国家[中国 vs. 其他国家]、世界银行收入水平[高收入 vs. 其他国家]、地理区域[亚洲 vs. 其他国家]）；方法学变量（诊断试验[结核菌素皮肤试验（tuberculin skin test, TST） vs. 其他]、结核菌素试验[单颈皮内比较结核菌素试验（single intradermal comparative cervical tuberculin test, SICCT） vs. 其他]、样本类型[血清 vs. 其他]、偏倚风险[低 vs. 中]）；群体特征（年龄[犊牛 vs. 其他]、繁殖状态[妊娠 vs. 其他]、性别[雄性 vs. 雌性]、品种[本地 vs. 其他]、生产系统[集约化 vs. 其他]）。当研究采用多种诊断方法时，优先分析TST数据以尽量减少检测方法异质性，因为TST是纳入研究中最常用的检测方法。所有分析均采用适当的随机效应模型来解释残余异质性。

结果

遵循预设检索策略，共有45项合格研究被纳入荟萃分析，包含468769个观察单位，记录到7549起事件。对五种转换方法的统计分析显示，PRAW明显不符合正态分布（W = 0.83752, p < 0.001），而PAS（W = 0.95493, p = 0.07824）和PFT（W = 0.95613, p = 0.08692）转换均表现出令人满意的正态性。因此，选择PFT转换作为主要分析方法，因其具有双重优势：既保留了原始数据固有的基本生物学可解释性，又大幅增强了统计结果的稳健性。使用随机效应模型，研究人员估计合并事件发生率为6.9%（95% CI：4.4–9.9）。但观察到显著的组间异质性（τ²= 0.0317, I²= 99.8%, p = 0）。通过漏斗图不对称性和Egger's回归检验检测到发表偏倚（t = 4.56, p < 0.0001），表明可能存在小规模研究或阴性结果的遗漏。经剪补法校正25项理论上缺失的研究后，效应量降至0.22%（95% CI：0.0–1.8），而异质性仍然存在（I²= 99.9%），提示发表偏倚并未完全解释主要的异质性。敏感性分析证实了结果的稳健性，并证明在序贯排除过程中，没有任何单项研究显著影响合并估计值。本系统荟萃分析共调查了全球10个国家、四大洲的468769头牛。结果显示，bTB总感染率为6.9%（95% CI：4.4–9.9；7549/468769）。随后，对奶牛bTB相关危险因素进行了全面评估。地理分布分析显示，非洲地区流行率（12.4%，95% CI：6.6–19.7）显著高于其他大洲，卢旺达（17.0%，95% CI：13.0–21.5）和埃塞俄比亚（16.6%，95% CI：7.8–27.9）的疾病负担在国家层面最高。时间趋势分析显示，2020年前采样的研究（6.6%；95% CI：3.3–10.9）与2020年及之后采样的研究相比，流行率显著降低。关于检测方法，bTB抗体检测试剂盒显示出最高的检出率（24.8%，95% CI：9.7–44.1）。在样本类型中，组织样本的检出率（17.0%，95% CI：13.0–21.5）高于其他样本。社会经济分析显示，低收入国家的疾病风险显著更高（16.7%；95% CI：8.9–26.3），这一发现强调了经济因素对疾病流行病学的重大影响。个体动物特征分析显示，泌乳牛（16.2%）、老龄牛（12.4%）和母牛（17.7%）的感染风险较高。品种比较显示，杂交牛的流行率（14.3%，95% CI：9.6–19.8）显著高于本地品种和引进品种。养殖系统分析显示，集约化养殖场流行率（13.8%，95% CI：7.6–21.4）显著高于其他生产系统。异质性分析显示，国家级因素解释了7.85–41.83%的观察异质性（R²_country），表明地理差异对结果变异性有重要贡献。

讨论

分析揭示，bTB流行率不仅仅是一个兽医指标，更是全球卫生安全和可持续发展潜在不平等的鲜明体现。比较2020年前采样与2020年及之后采样的研究，观察到全球奶牛bTB感染率存在统计学显著下降（p < 0.05）。然而，鉴于数据的横断面性质，无法确立观察到的下降与特定干预措施或COVID-19大流行之间的因果关系。因此，以下解释应视为产生假设而非结论性的。在长期政策层面，世卫组织《2035年实现无结核病世界》战略，以及近期联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization, FAO）、联合国环境规划署（United Nations Environment Programme, UNEP）、世卫组织和世界动物卫生组织（World Organisation for Animal Health, WOAH，前身为OIE）共同发起的《一体化健康联合行动计划（2022–2026）》等倡议，促进了跨部门框架的形成，可能随着时间的推移逐步推动更综合的防控措施。尽管如此，许多地区全面实施综合战略仍受到资金限制、野生动物储存宿主和监测资源不足的制约。COVID-19大流行对bTB传播和监测的影响可能因地区而异。在某些地区，大流行促使农场生物安全措施加强和牲畜贸易受限，可能中断了传播，有效践行了一体化健康的核心原则——隔离和风险降低。相反，大流行导致的兽医资源转移可能损害了监测工作，造成了诊断盲区，使观察到的下降的解释变得复杂。但在拥有成熟bTB防控计划的国家，如爱尔兰，兽医被视为必要工作者，核心监测活动在大流行期间基本得以持续。考虑到2020年后研究数量有限（n=19）和潜在的报告偏倚，对此解释需持谨慎态度。为验证和推进这一初步趋势，未来的研究和政策应优先考虑全球监测数据的标准化、优化兽医资源配置（特别是在危机期间），以及对包括疫苗策略和新型诊断工具在内的综合干预措施进行特定情境评估。维持进展取决于将这些一体化健康见解转化为跨部门协调行动，以增强系统对未来干扰的韧性。分析揭示了bTB流行率在区域和国家层面的显著差异（p < 0.05），确定非洲和南亚国家为高负担地区。但纳入研究的地理分布存在严重偏倚，绝大多数来自中国、非洲和印度次大陆。这种偏倚反映了流行病学现实而非检索偏倚。在一些欧洲国家，bTB已被成功根除。例如，克罗地亚于2025年12月被欧盟宣布为无bTB国家。在其他拥有成熟bTB防控计划的国家，如爱尔兰和英国，常规监测数据主要通过政府仪表板报告，而非同行评审期刊，横断面流行率研究很少发表在学术期刊上。因此，没有符合条件的欧洲横断面研究满足纳入标准，南美洲也仅纳入一项研究。因此，研究结果对欧洲bTB流行率没有提供有意义的见解，对南美洲的信息也非常有限。在埃塞俄比亚和印度等高负担地区，bTB的持续存在可以理解为特定风险复合体的系统性结果。占主导地位的小农户养殖系统将牲畜视为关键生计资产，这创造了一种经济环境：生物安全的即时成本往往过高，因扑杀损失单头动物会带来重大困难。这与频繁的家畜-野生动物接触（例如与水牛或大象的接触）、由环境重叠促成的接触，以及长期资源不足的兽医服务（导致诊断和报告延迟）相结合，构成了一个维持地方性传播的协同风险复合体。然而，这种补偿很少覆盖防控的全部附带成本（例如移动限制），该模式的最终成功取决于大量公共资金和行政能力来维持它，这一要求在许多高负担地区往往得不到满足。为提高全球模型的普遍性，未来的监测和研宄必须扩展到中亚和中东等关键但未得到充分代表的流行病学节点。未来的研究还应寻求整合气候、土地利用和野生动物储存宿主的地理空间数据，以更好地建模和预测bTB风险格局。基于已识别的差异，研究人员建议高负担地区的防控策略应具有特定情境性，因此应侧重于加强诊断监测、通过定向支持增强小农户生物安全，以及实施有效的野生动物-家畜交界面管理。对这些干预措施进行成本效益分析对于指导循证政策制定至关重要。在基于收入的亚组中观察到明显的经济梯度，低收入国家流行率显著更高（p < 0.05）。这种模式在地理上表现明显，非洲和南亚等地区的高负担主要由经济限制驱动，如兽医服务和基础设施资金有限；而许多高收入欧洲国家的较低流行率则归因于对动物卫生系统的更多投资和资源可得性。差异源于不同的兽医基础设施、 livestock生产系统（小规模/粗放型 vs. 大规模/集约型）以及监测和防控能力的差异。值得注意的是，中高收入国家（如中国、巴西）的流行率表现出显著的国内异质性，反映了经济发展的不平衡和生产方式并存。这与许多低收入国家形成鲜明对比，后者倾向于表现出高但地理上更均匀的流行率，这种模式表明兽医公共卫生能力存在全国性的系统性限制，而非局部危险因素。分析强调了不同的政策需求。对于负担普遍较高的低收入国家，优先事项是针对性的国际支持，以建设监测和诊断的核心能力。相反，对于表现出显著国内异质性的中等收入国家，努力应集中在技术导向的投资上，以弥合资源丰富和资源匮乏地区之间的差距。未来的研究将受益于将国家以下经济数据（如地区人均GDP、贫困指数）与流行病学指标相结合。这种方法将有助于确定驱动国家内部bTB传播的当地经济因素。通过对主要bTB检测方法的系统比较，本研究证实诊断选择是报告流行率异质性的主要来源（p = 0.0442）。这种变异性源于分析准确性、操作可行性和成本之间不可避免的权衡，这在资源有限的环境中尤为突出。因此，流行率估计不仅仅是生物学事实，还深受研究方法学和经济背景的深刻影响，严重损害了数据的可比性和荟萃分析的有效性。牛结核病抗体检测试剂盒（bTB-AD Kit）虽然操作方便，但容易出现假阳性，可能导致流行率高估。抗体酶联免疫吸附试验（antibody enzyme-linked immunosorbent assay, Ab-ELISA）适用于大规模筛查，但其性能高度依赖于抗原质量和血清样本的完整性。干扰素-γ酶联免疫吸附试验（interferon-gamma enzyme-linked immunosorbent assay, IFN-γ ELISA）允许更早检测感染，但在资源有限的环境中仍然成本过高。胶体金免疫层析试验（gold immunochromatographic assay, GICT）检测率低，表明其在现场应用中的敏感性有限。虽然分枝杆菌培养因其高特异性仍是金标准，但其在大型流行病学调查中的实用性受到周转时间长、技术复杂性和敏感性取决于样本中细菌载量的限制。聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）检测具有高特异性，但由于其对样本质量和操作标准化的强烈依赖性，表现出相当大的结果异质性。尽管结核菌素皮肤试验（TST）敏感性有限，但它表现出极高的特异性，并且仍然是现场环境中用于初始bTB筛查的广泛使用且稳健的方法。在我们的研究中，其检出率与分子方法相当，进一步支持了其实际效用。因此，简单地提倡单一的“金标准”是不切实际的。相反，该领域需要从范式转向适应情境、目标驱动的诊疗路径。研究人员提出一个分层诊断框架，其中初步监测和流行率估计使用高特异性、低成本测试（如TST）进行，而对阳性样本的确诊则在参考实验室使用更敏感的IFN-γ ELISA进行。至关重要的是，每一项流行病学研究都必须透明地报告所使用的检测方法，以及完整的检测算法、样本处理方案和任何确诊步骤。只有通过这种标准化的、算法化的报告，我们才能将方法学异质性从噪声源转变为跨研究比较的结构化变量，最终实现可靠的全球负担估计和防控进展评估。随后的TST亚组分析揭示了其技术变体之间存在显著的异质性（p < 0.0001）。尾褶皱试验（caudal fold tuberculin test, CFT）表现出更高的特异性但敏感性较低，可能导致假阴性，因而与其他试验的一致性有限。在明确指定颈部为注射部位的方法中，仅使用牛提纯蛋白衍生物（purified protein derivative, PPD）的单颈皮内结核菌素试验（single cervical intradermal tuberculin test, SCITT）的检测率显著低于同时使用牛和禽PPD的单颈皮内比较结核菌素试验（SICCT）。在没有指定颈部注射部位的方法中也观察到一致的趋势，仅使用牛PPD的单皮内结核菌素试验（single intradermal tuberculin test, SITT）的检测率低于同时使用牛和禽PPD的比较皮内结核菌素试验（comparative intradermal tuberculin test, CITT）。不同研究中反应者的检出差异更可能归因于与国家特定bTB防控计划和结核菌素使用相关的混杂因素，而不仅仅是检测性能的生物学差异。PPD来源和效力的差异、检测判读标准（如不同的临界阈值）以及环境分枝杆菌（如副结核分枝杆菌（Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis）、“H组”分枝杆菌）的区域流行率都会影响检测的特异性和反应者检出率。比较试验通过使用禽结核菌素（PPD-A）作为比较物，区分非特异性或交叉反应与真正的M. bovis特异性反应，从而减少假阳性。这强调了比较技术对于控制非特异性反应的关键重要性。值得注意的是，我们的结果挑战了一个常见的假设。尽管比较试验（SICCT/CITT）旨在提高特异性，从而可能产生较低的流行率估计，但我们观察到了相反的情况。这一悖论可以通过考虑比较试验不仅对检测潜伏或早期感染更敏感来解释。这种改进的鉴别能力可能增加了对真正感染但处于亚临床阶段个体的检出，而这些个体可能被固定临界值的单一试验错误分类。因此，在实践中，比较试验发现真正感染的能力可能大于其单纯减少假阳性的效果。未来的研究必须提供所用TST方案的详细技术规格。这需要明确报告注射部位、结核菌素类型、试验设计（单一/比较）和判读标准。这种精细度是将TST数据转化为可靠、可比较的全球监测指标的先决条件。展望未来，虽然开发新型诊断方法仍然至关重要，但通过严格标准化这一广泛使用的、基础的现场试验的应用和报告，可以在监测质量上立即取得显著收益。对不同样本类型的分析显示，检出率存在高度显著差异（p < 0.001）。这些差异反映了每种样本类型不同的生物学基础和诊断目的。组织样本通常采集自常规屠宰群体，并使用培养或PCR进行检测。在许多bTB防控计划中，此类样本通过组织学、培养或PCR进行确诊，以提供感染的确凿证据。因此，组织样本观察到的高阳性率可能反映了培养和PCR方法的高分析特异性，以及这些样本采自屠宰动物，此时感染更可能在组织水平被检测到。复合生物样本（composite biological samples, CBS）和乳汁具有微创性和易收集性。在纳入的研究中，CBS经细菌培养检测的检出率低，归因于该方法依赖于高细菌活力和载量，而这常常因环境降解和此类样本中通常较低的病原体浓度而受到损害。对于乳汁样本，虽然使用敏感的PCR检测，但阳性结果取决于感染阶段，因为在早期或局限性感染期间，病原体可能不会排泄到乳汁中。在本研究中，乳汁样本显示出相对较高的检出率，这可能反映了病原体已播散至乳腺的晚期感染阶段。然而，这一发现基于有限的研究数量，因此应谨慎解释。全血主要使用IFN-γ ELISA检测，对潜伏和早期感染均表现出高敏感性，解释了其相对较高的阳性率。相比之下，以实用性著称的样本能够实现大规模监测，但具有固有的敏感性限制。血清阳性率源自各种抗体检测试验，本质上低于全血，因为它检测的是晚期的体液免疫反应。皮肤试验（skin test, ST-TT）在现场监测中仍然实用且标准化，尽管其特异性可能受到先前暴露于非结核分枝杆菌或卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin, BCG）接种的损害。这一局限性可以通过使用比较试验（SICCT/CITT）来缓解，该试验纳入禽PPD以区分交叉反应与真正的M. bovis感染。因此，没有一种样本类型是普遍最优的。选择必须在战略上由监测计划的具体目标引导，依赖于样本与检测方法的有意配对。年龄分层分析中未观察到年龄组间的显著差异（p = 0.0771）。尽管犊牛的流行率数值上低于其他年龄组，但这可能归因于其更强的先天免疫力或母源