確定了奶牛乳中乳腺炎的潛在生物標(biāo)志物

格拉斯哥大學(xué)和Moredun研究所的科學(xué)家發(fā)表的數(shù)據(jù)來(lái)自對(duì)乳腺細(xì)菌感染引起的乳腺炎過(guò)程中乳汁發(fā)生變化的綜合分析。該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了新的分析技術(shù)，可以在一個(gè)樣品中檢測(cè)牛奶中的所有蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)組學(xué))和小化學(xué)物質(zhì)(代謝組學(xué))。

使用這些創(chuàng)新技術(shù)，在同一牛奶樣品中首次測(cè)量了牛奶中的570種蛋白質(zhì)和690種代謝物。其中，已經(jīng)確定了乳腺炎的潛在生物標(biāo)志物，其可以成為在奶牛旁邊使用的快速診斷測(cè)試的基礎(chǔ)，以向農(nóng)民提供關(guān)于其動(dòng)物的健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，從而允許靶向治療。

乳腺炎主要由乳腺細(xì)菌感染引起，是奶牛的主要傳染病問(wèn)題，據(jù)估計(jì)全球乳制品行業(yè)每年需要花費(fèi)160-260億歐元，而全球奶牛人口為2.71億頭奶牛。這不僅會(huì)對(duì)感染的奶牛造成健康和福利問(wèn)題，而且使用用于治療動(dòng)物的藥物被認(rèn)為是全球抗菌素耐藥性上升的重要原因。

格拉斯哥大學(xué)獸醫(yī)生物化學(xué)教授David Eckersall教授說(shuō)：“這種對(duì)奶牛乳腺細(xì)菌感染反應(yīng)的綜合調(diào)查是第一次將全方位的現(xiàn)代分析科學(xué)應(yīng)用于一種主要的疾病。我們?cè)阼b定和監(jiān)測(cè)該疾病的生物標(biāo)志物方面的結(jié)果為這種經(jīng)濟(jì)上重要的疾病的診斷開辟了新的可能性，而在牛奶的化學(xué)成分中觀察到的變化刺激了對(duì)天然藥物對(duì)疾病過(guò)程的潛在作用的看法。

“這些研究途徑的結(jié)合可能會(huì)導(dǎo)致未來(lái)更好地診斷和治療乳腺炎，并可能減少目前用于治療的抗菌藥物的數(shù)量。”

通過(guò)遵循感染和恢復(fù)過(guò)程的時(shí)間過(guò)程，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對(duì)感染的不同反應(yīng)模式。值得注意的是，細(xì)菌在感染的一天半內(nèi)達(dá)到最大值，而宿主的防御系統(tǒng)需要長(zhǎng)達(dá)3天半才能完全響應(yīng)。盡管來(lái)自奶牛自身防御系統(tǒng)的細(xì)胞數(shù)量仍然升高，但大多數(shù)宿主反應(yīng)隨著感染后2周內(nèi)乳房細(xì)菌數(shù)量的減少而下降。

乳腺炎期間乳汁分析的主要結(jié)果顯示，已知具有天然抗微生物活性的蛋白質(zhì)如cathelicidin和觸珠蛋白大量增加，并且有趣的是膽汁酸通常在腸中發(fā)現(xiàn)，參與消化。

Moredun研究所的Ruth Zadoks教授說(shuō)：“乳房炎是世界上許多地區(qū)最常見和最昂貴的奶牛疾病。這也是在奶牛中使用抗生素的主要原因。更好的早期和特異性檢測(cè)工具迫切需要乳腺炎來(lái)支持關(guān)于乳腺炎管理和治療的農(nóng)場(chǎng)決策。

與格拉斯哥大學(xué)的合作為Moredun研究所進(jìn)行的乳腺炎挑戰(zhàn)研究增添了巨大價(jià)值?？傊?，我們已經(jīng)取得了超過(guò)任何一個(gè)合作伙伴所能取得的成就。這表明了跨學(xué)科和機(jī)構(gòu)間合作的價(jià)值以及我們兩個(gè)組織之間存在的密切工作關(guān)系。這項(xiàng)工作的結(jié)果將有助于提高動(dòng)物福利，糧食安全和合理使用抗菌藥物。“

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