中国首例绵羊感染 II 型副结核分枝杆菌实验模型:开启副结核病研究新征程

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  副结核病(PTB)由副结核分枝杆菌(MAP)引起,早期诊断困难。研究人员以绵羊为模型开展 MAP 感染研究。结果显示感染羊出现症状,多种检测有阳性发现。该研究为 PTB 研究提供基础,意义重大。

  在动物健康领域,副结核病(Paratuberculosis,PTB)是一个让人头疼的难题。它是由副结核分枝杆菌(Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis,MAP)引发的慢性感染性疾病,主要侵袭野生和家养反刍动物。PTB 会让动物患上肠系膜淋巴结炎和肉芽肿性肠炎,导致它们体重下降、腹泻,严重时甚至死亡。而且,MAP 还是一种人畜共患病原体,会通过受污染的肉类、奶制品和未经处理的水进入人类食物链,威胁人类健康。
目前,PTB 在全球多个国家广泛传播,没有一个国家能宣称已彻底消灭 MAP。由于其早期症状不明显,很难在早期诊断出来,这给疾病的预防、控制、治疗和根除带来了巨大挑战。同时,很多国家对 PTB 的重视程度不够,存在报告不足和患病率低估的情况,也缺乏正式的控制计划。要想有效控制 PTB,就需要在诊断方法、疫苗研发以及对宿主与病原体相互作用的理解等方面取得关键进展。而建立合适的动物模型,对于研究 PTB 的流行病学、感染动态和控制策略至关重要。

为了解决这些问题,内蒙古农业大学的研究人员开展了一项重要研究。他们以绵羊为实验动物,用源自绵羊的 II 型 MAP 对其进行感染实验,旨在建立中国首个绵羊感染 MAP 的实验模型,为后续 PTB 的发病机制、早期诊断和控制策略研究提供基础。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》杂志上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,对实验动物进行严格筛选,从内蒙古呼和浩特的一个羊场选取 9 只 3 月龄的小尾寒羊,通过多种检测方法确保这些羊未感染 PTB、布鲁氏菌病和结核病。其次,采用聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)、酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)等技术,对血液、粪便样本中的 MAP 以及血清中的 MAP 特异性抗体进行检测。此外,还通过病理组织学检查、细菌器官负担(Bacterial Organ Burden,BOB)检测等手段,对感染后的绵羊进行全面分析。

下面来看看具体的研究结果:

  • 临床症状:与对照组相比,感染组绵羊生长缓慢,实验结束时明显消瘦,毛发干燥无光泽,部分绵羊还出现间歇性粪便变软的情况。这表明 MAP 感染对绵羊健康有负面影响,虽然没有出现典型的 PTB 相关腹泻症状,但已造成了一定的健康问题。
  • 粪便排菌:实验初期(1 - 3 天)检测到的 MAP 可能是经口摄入后的过路菌,从 60 天开始出现间歇性 MAP 阳性粪便,表明此时为主动排菌和真正感染。PCR 检测比 MAP 培养更灵敏,能有效检测出间歇性排菌。
  • 血液中 MAP 检测:通过 PCR 在部分感染组绵羊血液中检测到 MAP,主要出现在感染早期,这说明口服的 MAP 可能进入肠道,经门静脉到达肝脏,再进入血液,引起低水平的短暂菌血症。
  • 抗体反应:只有部分感染组绵羊出现间歇性或短暂持续的抗体阳性反应。ELISA 检测 MAP 特异性抗体的结果存在差异,可能是由于感染绵羊体液免疫反应延迟、不同国家商业 ELISA 试剂盒抗原组成不同以及与其他分枝杆菌的交叉反应等原因。
  • IFN-γ 和 IL-10 反应:感染组绵羊从 60 天开始,IFN-γ 水平显著高于对照组,105 - 135 天达到峰值,之后逐渐下降并稳定在较高水平;IL-10 水平从 120 天开始高于对照组且持续上升。这两种细胞因子的变化趋势反映了机体对 MAP 感染的免疫反应过程。
  • 病理变化:感染组绵羊出现肠道黏膜增厚、肠系膜淋巴结肿大等大体病变,组织学检查发现肠道和肠系膜淋巴结有肉芽肿性炎症,其中回肠病变最为严重,被归类为 3 级 PTB 肉芽肿性炎症(多菌型病变)。BOB 检测显示不同组织的 BOB 水平存在差异,回肠的 BOB 最高。

综合研究结果和讨论部分,该研究成功建立了中国首个绵羊感染 II 型 MAP 的实验模型。研究发现 PCR 检测比 MAP 培养更灵敏,ELISA 检测 MAP 特异性抗体的敏感性较低。IFN-γ 和 IL-10 反应可作为监测 PTB 进展的潜在靶点,回肠病变的严重程度和抗酸杆菌分级对理解感染动态至关重要。目前,PTB 的早期诊断需要结合多种样本类型和检测方法。这一研究成果为深入了解 PTB 的发病机制、开发更有效的诊断方法和防控策略提供了重要依据,在 PTB 研究领域具有重要的意义,为后续相关研究开辟了新的道路。

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