牛眼结膜角膜炎：牛眼表微生物组及相关流行病学危险因素的综述

《The Veterinary Journal》：Bovine keratoconjunctivitis: a review of the bovine ocular surface microbiome and related epidemiological risk factors

　　

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  Moraxella 属物种可能是假定牛眼表核心微生物群的一部分。
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  Moraxella 属物种可能在共生与致病生活方式之间转换。
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  宏基因组学揭示了牛眼表微生物群存在显著多样性。
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  眼表屏障可能在牛眼健康与炎症性疾病中起关键作用。
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  采用有向无环图（DAG）可视化BK流行病学中的假设因果路径。

引言

牛传染性角膜结膜炎（BK）被描述为一种与革兰氏阴性菌 *Moraxella bovis*（*Mor. bovis*）的具菌毛和溶血菌株相关的媒介传播细菌性疾病（Ruehl et al., 1988, Beard and Moore, 1994, Hall, 1984）。在世界大部分地区，牛全年都可能发生BK，但发病率在夏季往往较高（Lepper and Barton, 1987），有时表现为突然暴发（Kneipp, 2021）。这种季节性趋势通常与强烈的太阳辐射（Hughes and Pugh, 1970）、大量访眼昆虫（Snowder et al., 2005）以及暴露于其他有害环境因素（如干燥风、灰尘和草芒）增加（Slatter et al., 1982）相吻合。

利用致病性 *Mor. bovis* 菌株实验复制结膜炎和角膜结膜炎，无论是否同时进行角膜划痕操作，都提供了强有力的因果证据（Baptista, 1979, Loy et al., 2021b）。IV型细菌菌毛（Ruehl et al., 1993b）和RTX样细胞毒素（Clinkenbeard and Thiessen, 1991, Beard and Moore, 1994）作为主要毒力因子的确证，为 *Mor. bovis* 感染的病理生理学提供了重要见解，并为疫苗开发提供了契机。动物对照研究表明灭活疫苗和亚单位疫苗的免疫保护作用较弱（Lehr et al., 1985, Billson et al., 1994, Maier et al., 2021a），然而，大多数观察性研究认为这些产品在现场条件下的保护效果有限（Davidson and Stokka, 2003, Hille et al., 2022, Angelos et al., 2023）。

尽管 *Mor. bovis* 菌毛蛋白之间的抗原多样性（Moore and Rutter, 1987, Ruehl et al., 1988）部分解释了疫苗在现场效果不佳的原因，但 *Mor. bovoculi*（Angelos et al., 2007a）等其他微生物因素也参与其中。尽管迄今为止尚不能利用 *Mor. bovoculi* 复制BK（Gould et al., 2013, Loy et al., 2021a; Kneipp et al., 2021），但多项现场研究表明，BK与 *Mor. bovoculi* 之间的关联比BK与 *Mor. bovis* 之间的关联更为密切（Gafen et al., 2023, Loy and Brodersen, 2014, Schnee et al., 2015）。

除在BK中起主导作用的 *Moraxella* 属物种外，某些机会性病原体，如 *Staphylococcus* 属（Sotthibandhu et al., 2022）和 *Pseudomonas* 属（Salci et al., 2016），也能引起临床上难以区分的眼睛感染。*Mesomycoplasma bovoculi*（*Mes. bovoculi*）可能共同感染牛眼表面并增强其他病原体的致病效应（Schnee et al., 2015, Levisohn et al., 2004）。传染性牛鼻支气管炎病毒（BoHV-1）（Pugh et al., 1970, Mottaghian et al., 2023）和一些腺病毒也与BK有关（Wilcox, 1969），而角膜结膜炎可能是 *Listeria monocytogenes* 或 *Chlamydia* 属全身性感染的显著临床体征（Erdogan, 2010, Gupta et al., 2015, Loy et al., 2021a）。

*Moraxella bovis* 和 *Mor. bovoculi* 在BK感染眼和临床健康的眼中均有常见分布（Loy et al., 2021b）。现有信息表明，这些微生物是正常牛眼表微生物群（OSMt）的组成成分（Angelos et al., 2021）。作为高度适应的牛共生体且具有显著的致病潜力，*Moraxella* 属物种可能采取共生生活方式，也可能通过其毒力因子利用牛宿主（Drew et al., 2021）。然而，这种动态共生关系的决定因素尚未完全阐明。

本综述的目标为：(i) 总结关于牛眼表及其所栖息微生物因素谱系的现有信息，以及 (ii) 描述在当前对BK流行病学的理解中牛眼表（OS）和眼表微生物组（OSMe）所扮演的角色。

各节摘要

研究设计

对1950年至2026年间有关BK的文献进行了综述，以鉴定OSMt的已知组成成分以及该微生物群落中具有致病潜力的共生体。同时收集了与BK相关的关键流行病学因素信息。通过运用牛眼表的解剖学、组织学和免疫学知识，构建了一个概念框架图，以整合眼表微生物组（OSMe）的概念，其中可能包含微生物……

眼表与眼表微生物组（OSMe）

眼表构成了一道精致但高效能的屏障，保护眼球内部免受外部环境的影响。该屏障由多个相互整合的宿主贡献成分组成，包括特化的角膜和结膜上皮（CCE）（Echegaray and Perez, 2011, McDermott, 2013）、由泪腺系统产生和分泌的三层泪膜（TEAR）（Hendrix et al., 2022），以及黏膜免疫系统贡献的各种细胞性和无细胞免疫成分……

讨论

眼表屏障的完整性对于OSMe内稳态的维持至关重要（Sack et al., 2001）。角膜和结膜上皮（CCE）、泪膜（TEAR）和黏膜（MUC）在结构和功能上相互整合，以维持和防御这一屏障，同时不牺牲角膜的透明度（图1）（Foulsham et al., 2018, Aragona et al., 2021）。定殖于这一屏障上的微生物群的各个组成部分彼此之间以及与宿主之间以共生方式共存（Kilama et al., 2025, Lai et al., 2024）。由于眼表直接与……

结论

随着我们对牛眼表微生物组（OSMe）认识的不断深入，新兴证据表明，牛眼表以其低生物量但多样化的微生物群，在BK的假设因果路径中处于中心位置。OSMe在BK流行病学中的参与，以及 *Mor. bovis* 构成一种高致病潜力共生体的假设——该共生体在OSMe中可能以共生或寄生状态存在——并不排斥其作为可传播病原体的行为……

CRediT作者贡献声明

Louis Henning Maartens：撰写——初稿，可视化，软件，项目管理，方法论，调查研究，资金获取，形式化分析，数据整理，概念化。Peter Neil Thompson：撰写——审阅与编辑，验证，指导，软件，概念化。John Duncan Grewar：撰写——审阅与编辑，指导。Jacqueline Ann Picard：撰写——审阅与编辑，指导。Bruce Gummow：撰写——审阅与编辑，指导，概念化。

伦理声明

本研究综述无需伦理审查批准。

写作过程中使用生成式AI及AI辅助技术的声明

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资助声明

本项目由Deltamune Pty Ltd及南非比勒陀利亚大学生产动物学系资助。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突需要披露。

Louis Henning Maartens|Peter Neil Thompson|John Duncan Grewar|Jacqueline Ann Picard|Bruce Gummow