斯洛伐克商业奶牛场中密螺旋体物种的分子检测与分布研究：揭示牛指状皮炎感染源动态

本研究针对牛指状皮炎（BDD）感染源不清的问题，通过PCR技术检测了奶牛BDD病变表面、指间皮肤及粪便样本中Treponema medium、T. pedis和T. brennaborense的分布。发现病变表面以T. medium(92%)和T. pedis(88%)为主，健康奶牛指间皮肤亦存在Treponema定植(28.4%)，粪便中T. brennaborense检出率高达22.3%，揭示了Treponema物种在不同部位的差异化分布模式，为BDD诊断和防控提供了重要分子流行病学依据。

　　

在现代化奶牛养殖业中，牛指状皮炎（Bovine Digital Dermatitis, BDD）已成为全球范围内引起奶牛跛行的主要疾病之一。自20世纪70年代在意大利首次报道以来，这种由密螺旋体属细菌主导的多因素微生物疾病不断扩散，如今在加拿大、丹麦等国家的奶牛群中感染率高达93%-98%。BDD不仅导致奶牛疼痛、产奶量下降、繁殖性能受损，还严重影响动物福利，造成重大经济损失。尽管研究已发现BDD病变中存在45种密螺旋体物种，其中Treponema medium、Treponema phagedenis和Treponema pedis是最主要的病原体，但关于这些病原体在奶牛群体中的传播动态和潜在感染源仍存在诸多未知。特别是健康奶牛体表和无病变部位是否存在这些病原体，以及粪便是否可能成为感染源，这些问题对制定有效防控策略至关重要。

为深入探究BDD相关密螺旋体的分布特征，由Simona Mekková领衔的研究团队在斯洛伐克一家商业奶牛场开展了系统研究。他们采集了335份指间皮肤拭子、335份粪便样本和25份BDD病变表面样本，采用常规PCR方法对三种主要密螺旋体物种（T. medium、T. pedis和T. brennaborense）进行检测，比较了患病奶牛与健康奶牛各部位样本中病原体的分布差异。研究成果发表在《Veterinary Research Communications》上，为理解BDD感染机制提供了新的科学证据。

研究人员采用的主要技术方法包括：基于临床检查的BDD病变诊断与M分期（M0、M2、M4）；使用无菌尼龙植绒拭子采集病变表面和指间皮肤样本；直肠取样获取粪便样本；采用Quick-DNA Fecal/Soil Microbe Miniprep Kit提取基因组DNA；使用特异性引物进行常规PCR扩增检测三种Treponema物种；通过凝胶电泳和Sanger测序验证结果；利用Chi-square检验进行统计学分析。

分子筛选生产群中密螺旋体物种的流行率和分布情况

研究共检测335头奶牛，其中25头（7.5%）临床诊断为BDD（24头M2期活动性病变，1头M4期慢性病变），310头（92.5%）无临床症状。在BDD病变表面样本中，T. medium检出率高达92%，T. pedis为88%，T. brennaborense为56%。指间拭子样本中，BDD阳性奶牛的T. medium检出率为40%，T. pedis为12%，T. brennaborense为4%。粪便样本中，T. brennaborense在BDD阳性奶牛中检出率为28%，T. pedis为8%，而T. medium未检出。

无BDD病变奶牛中密螺旋体的流行情况

在310头健康奶牛中，指间皮肤拭子检测显示T. medium检出率为21.3%，T. pedis为4.8%，T. brennaborense为1.3%。此外还检测到Treponema socranskii subsp. buccale（0.6%）和T. phagedenis subsp. vaccae（0.3%）。粪便样本中T. brennaborense检出率为22.3%，T. pedis为8.4%，T. medium未检出。统计分析显示，健康奶牛粪便样本中T. brennaborense检出率显著高于T. medium和T. pedis（p<0.001）。

有BDD病变奶牛中密螺旋体的流行情况

BDD病变表面样本中，56%的样本同时检测到三种密螺旋体物种，32%检测到两种物种，仅4%检测到单一物种。指间拭子样本中，BDD阳性奶牛的Treponema物种检出率（56%）显著高于健康奶牛（28.4%）。粪便样本中，两组奶牛的Treponema物种检出率无显著差异（健康组30.6% vs BDD组36%）。

无BDD病变奶牛与有病变奶牛密螺旋体分布的评价与比较

指间拭子样本中，T. medium、T. pedis和T. brennaborense在BDD阳性奶牛中的检出率均高于健康奶牛。粪便样本中，两组奶牛的T. pedis和T. brennaborense检出率无显著差异。T. socranskii subsp. buccale和T. phagedenis subsp. vaccae未在BDD患病奶牛样本中检出。

测序结果验证了检测特异性，指间样本中T. medium、T. pedis和T. brennaborense的BLASTn相似度分别达到99.53%、99.75%和99.96%。

研究结论与讨论部分强调，本研究证实密螺旋体物种不仅存在于BDD特征性病变中，也存在于临床健康奶牛的皮肤和粪便样本中，但流行率较低。结果支持某些密螺旋体物种（特别是T. medium和T. pedis）与活动性BDD病变密切相关，而其他物种可能暂时定植于健康皮肤或来源于环境污染物。病变样本和非病变样本之间微生物群落的 observed差异强调了奶牛群中密螺旋体物种的复杂生态学。

这些发现突出了继续研究的重要性，需要更大样本量、多个牛群和纵向研究设计来更好地阐明BDD相关密螺旋体的传播动态、持久性和流行病学作用。这些数据对于在奶牛生产系统中制定更有针对性和有效的预防和控制策略至关重要。特别值得注意的是，健康奶牛指间皮肤和粪便中Treponema物种的检测表明，这些部位可能作为潜在的感染源，为BDD在牛群中的持续存在提供了可能解释。

研究还指出，由于农场未常规使用足浴这一卫生措施，可能促进了细菌向健康牛蹄的传播。虽然本研究仅检测到一个慢性M4期病变，但这些病变作为感染源的可能性不容忽视。此前研究报道奶牛BDD复发率高达32%，表明确保减少病变复发和疾病在受影响牛群中持续存在的持续全面管理策略的必要性。

该研究的局限性在于仅在斯洛伐克一个BDD地方性流行的商业奶牛场进行，采用标准牛群管理 practices，因此研究结果可能不能完全代表所有斯洛伐克奶牛场，特别是那些具有不同管理系统、环境条件或生物安全措施的牛场。未来需要涉及多个地理区域多个牛群的进一步研究，以更全面了解BDD的发病机制、病因和分布。