影响奶牛的乳腺炎会导致产奶量减少,如果不及时治疗,可能会致命。美国农业部国家动物健康监测系统报告了美国99.7%的奶牛场出现病例,使其成为奶牛场最流行的疾病
致病细菌和其他微生物导致了这种疾病,尽管确切的传播机制——尤其是苍蝇,已知苍蝇可能在许多奶牛场疾病中发挥作用——尚未明确阐明
发表在mSphere上的一项研究已确定口蝇(也称为稳定蝇)是导致牛乳腺炎的病原菌携带者
威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在两个相连的奶牛场对这些咬人苍蝇的微生物群落进行了测序,然后将这些发现与同一农场的粪便样本进行了比较。在这两个样本中,他们都鉴定了与牛乳腺炎相关的细菌分类群
值得注意的是,研究人员发现,致病微生物,包括埃希氏菌、克雷伯菌和葡萄球菌的菌落,相当罕见,分散在粪便样本中。然而,在苍蝇样本中,这些相同物种的丰度明显更高。这种不匹配强烈地表明,致病菌很容易在苍蝇的肠道中定植并持续存在
微生物学家兼资深作者Kerri Coon博士说:“苍蝇是这些细菌的真正宿主。”他的实验室专注于疾病媒介和昆虫与微生物的相互作用
“它们的肠道不仅允许临床相关细菌群定植,而且这些细菌能够生长和繁殖,成为苍蝇微生物组的主要成员。”她说,稳定的苍蝇实际上可能有助于将这些病原体维持在环境中
库恩指出,以前的研究已经将稳定的苍蝇与牛乳腺炎联系起来,但大多数研究都集中在机械传播上,研究的是附着在苍蝇身体或腿上的病原体,当苍蝇落在牛身体的开放性溃疡或开口上时会传播她说,这项新研究指出,昆虫叮咬是一种额外的传播途径。当一只稳定的苍蝇咬一头牛时,它会注射唾液蛋白,帮助它获取和消化血液。库恩说,这一过程为病原体从苍蝇的微生物组传递到奶牛的身体提供了机会
库恩实验室的研究生Andrew Sommer和Julia Kettner使用高通量16s rRNA测序,分析了697只苍蝇的内部样本,并将其与106个粪便样本的数据进行了比较,这些样本都是从威斯康星州南部的两个奶牛场收集的粪便样本显示出比苍蝇样本显著更高的细菌物种多样性,但在匹配的苍蝇样本中发现与乳腺炎相关的分类群的丰度要高得多
库恩说:“我们知道粪肥是病原体的宿主,但它们非常零散,环境或机会性病原体的丰度通常很低。”。“因此,当奶牛感染机会性或环境性乳腺炎时,我们想知道它是如何感染的。”在之前的工作中,库恩研究了昆虫-微生物组相互作用在蚊子中的作用。她在威斯康星大学乳制品创新中心的支持下启动了这项新研究,该中心将奶农和研究人员聚集在一起,支持该州的乳制品行业
库恩说,除了将叮咬苍蝇的微生物组视为病原体的宿主外,这项新工作可能有助于指导更好的策略,保护奶牛免受乳腺炎的侵袭,甚至保护人们免受可能的人畜共患感染她说:“我认为利用这些昆虫微生物群作为奶牛场预防或保护策略的资源非常令人兴奋。”。“但首先,我们必须了解这些昆虫和微生物在野外的基本行为过程,以及可能导致疾病传播的过程。”
Provided by American Society for Microbiology
2024-09-15
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