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引起主要牛病的奇异细菌遗传特征

2019-01-18 09:23:24 • 来源：

经过50多年的研究，美国西部最令人不安和经济破坏性牛疾病之一的蜱传细菌已被加州大学戴维斯分校的研究人员命名和遗传特征。西藏免疫学家杰弗里·斯托特(Jeffrey Stott)说：“这是一种最不寻常的虫子，一种'利普利的信不信由'细菌，携带它的蜱也同样奇怪。”他曾领导为西方疾病开发一种预防性疫苗。牧场主非常清楚“山麓流产病”。

引起主要牛病的奇异细菌遗传特征

使用电子显微镜，Stott及其同事对在流产的小牛死后检查中采集的组织切片中的细菌进行了物理检查。然后他们通过对其三个基因进行部分测序来对其进行表征，并将其命名为“Pajaroellobacter abortibovis”，认识到携带细菌的Pajaroello蜱及其对受感染的奶牛及其胎儿的流产诱导影响。

这项研究的结果发表在8月30日的兽医微生物学杂志上。

这种疾病发生在加利福尼亚州的沿海山脉以及加利福尼亚州，俄勒冈州南部和内华达州北部的山麓地区，每年导致大约45,000至90,000只未出生的小牛死亡。

由于加州大学戴维斯分校，内华达大学，里诺和加州牧民协会之间的长期合作关系，预防这种疾病的疫苗试验现已进入第二年。在第一年，加利福尼亚州约9,000头小母牛在怀孕前几个月接种了活疫苗。

牧场主的山麓克星

加利福尼亚和邻国的牧场主至少在20世纪40年代至少与山麓流产病斗争。虽然这种疾病似乎对在山麓放牧的怀孕奶牛的健康状况几乎没有影响，但它导致它们的小牛流产，死产或天生如此虚弱，很快就会死亡。

在20世纪80年代，加州大学戴维斯分校兽医学院的研究人员发现了被感染的牛胎儿对一种身份不明的微生物产生免疫反应的证据。在2000年至2010年间，Stott及其同事将微生物鉴定为粘液球菌属的成员，并开发了在实验室小鼠中培养活细菌的技术。来自这些小鼠的细胞最终用于开发疫苗。

生长缓慢的细菌抵抗培养

“这种细菌与其他动物病原体无关，”斯托特说。“它可能每天仅复制一次，这就解释了为什么我们无法使用标准实验室技术进行培养。”

他指出，细菌的基因组也比最密切相关的特征细菌小得多，这表明败血症Pajaroellobacter abortibovis可能在其进化过程中失去了一些遗传物质。

不是你的日常打勾

Stott说，Pajaroello蜱与它携带的引起疾病的细菌一样有趣。与更常见的蜱虫一样，它们钻入人类和动物的皮肤中，Pajaroello是一种柔软的蜱虫，不会嵌入宿主体内。

相反，Pajaroello生活在树木，灌木和岩石底部的腐烂的植物垃圾中，并被动物释放的二氧化碳吸引到牛身上。只有每隔几个月，蜱就会刺破牛的皮肤，并以大约20分钟的速度进食。

据报道，美国原住民担心Pajaroello的咬伤多于响尾蛇的咬伤，相信蜱虫的第二口咬伤对一个人来说是致命的。另一方面，奶牛可以对蜱叮咬产生局部反应，但似乎具有最小的全身反应。

“如果导致山麓流产的细菌通过蜱叮咬或实验注射传染给奶牛，它们不会引起炎症反应 - 可能部分是因为细菌复制得如此缓慢，”斯托特说。

不幸的是，奶牛发育中的胎儿并不是那么幸运。

对胎儿致命

“事实证明，一旦细菌进入牛的组织，它们会进入母牛的子宫，”斯托特说。“在奶牛和其他反刍动物中，母体和胎儿之间没有抗体通过，因此胎儿在免疫学上是天真的，因此非常脆弱。”

随着胎儿的成熟，它开始形成免疫系统，最终引发对细菌存在的免疫反应。

“胎儿基本上会自行摧毁，通常在母牛感染后大约四个月就会死亡，”斯托特说。

到那个时候，牧场主已经失去了本赛季牛的生产性使用以及小牛的潜在市场价值，在今天的市场上可能高达2,000美元。

提供母胎相互作用的模型

目前的疫苗在预防怀孕奶牛及其胎儿的感染方面效果似乎超过95%，并且可以为接种疫苗的奶牛提供终生免疫力。

“从功效的角度来看，这就是奶油的美味，”斯托特说。

他希望进一步研究细菌的致病机制将为研究母胎相互作用的生物学以及开发更好的第二代针对山麓流产疾病的疫苗提供有价值的模型。

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