寇明明，劉玉輝，劉　婧，賴金倫，胡長敏，2＊，陳穎鈺，2，郭愛珍，2，3（.華中農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，湖北武漢430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)微生物學國家重點實驗室，湖北武漢430070；3.華中農(nóng)業(yè)大學國家肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系疾病控制功能研究室，湖北武漢430070）

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奶牛乳腺炎治療研究進展

寇明明1，劉玉輝1，劉婧1，賴金倫1，胡長敏1，2＊，陳穎鈺1，2，郭愛珍1，2，3
（1.華中農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院，湖北武漢430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)微生物學國家重點實驗室，湖北武漢430070；3.華中農(nóng)業(yè)大學國家肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系疾病控制功能研究室，湖北武漢430070）

摘 要：奶牛乳腺炎導致奶牛產(chǎn)奶量下降，奶品質(zhì)降低，甚至奶牛的早期淘汰，對奶牛業(yè)造成巨大危害。傳統(tǒng)抗生素治療乳腺炎花費大，治療效果不確定，且易導致細菌耐藥及抗生素殘留問題。乳腺炎防治新制劑乳酸鏈球菌素、Aegis溶菌酶、溶葡萄球菌酶，分別針對病原菌細胞膜、骨架、生物膜而發(fā)揮治療作用；CpGDNA有助于激活機體天然免疫系統(tǒng)；血小板濃縮液不僅具有抗菌作用且可促進乳腺組織修復。在乳腺炎治療新策略方面，應用激素可調(diào)控乳腺細胞分泌及修復能力；另外，調(diào)控乳腺細胞相關(guān)信號通路及中性粒細胞可控制乳腺炎癥反應，達到預防和治療乳腺炎的目的。

關(guān)鍵詞：奶牛；乳腺炎；治療

乳腺炎（mastitis）是奶牛最常見的生產(chǎn)性疾病，給奶牛業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失［1］。奶牛乳腺炎分臨床型和隱性乳腺炎兩種，臨床型乳腺炎以乳房紅腫熱痛、乳腺組織損傷為主要特征［2］，而隱性乳腺炎雖無可見臨床癥狀，但在大部分牛場存在，危害更大。奶牛罹患乳腺炎后，引起乳腺上皮細胞合成和分泌功能不同程度障礙，乳脂肪、乳蛋白和乳糖等主要乳成分合成量明顯減少［3］，造成牛奶品質(zhì)顯著下降。研究證實，綜合評估各種因素造成的損失，奶產(chǎn)量及奶品質(zhì)下降造成的損失占總損失的49%［1］。國內(nèi)常見的奶牛乳腺炎治療方法是使用抗生素，但由于乳腺炎病原菌種類多，乳腺感染致病機制復雜，其治療效果不理想。長時間大劑量使用抗生素極易導致耐藥菌株增多、乳中抗生素殘留等問題，嚴重威脅乳品及生命安全。因此，開發(fā)能快速修復乳腺組織，恢復產(chǎn)奶量、提高奶品質(zhì)的治療方法迫在眉睫。研究表明，乳酸鏈球菌素、Aegis溶菌酶、溶葡萄球菌酶、CpG-DNA、血小板濃縮液新型乳腺炎治療制劑可用于奶牛乳腺炎臨床治療。另外，激素、調(diào)控乳腺細胞信號通路及嗜中性粒細胞數(shù)量等新型治療策略也為快速高效防治乳腺炎提供了良好前景。

1　治療乳腺炎的新制劑

1.1乳酸鏈球菌素

乳酸鏈球菌素（Nisin）又稱乳球菌肽或乳鏈菌肽，是從乳酸鏈球菌發(fā)酵物中提取的一種多肽抗菌類物質(zhì)，已被證明是一種安全天然生物性食品防腐劑和抗菌劑［4］。Nisin最先作為牛乳房乳頭的一種消毒劑使用，具有良好的殺菌作用且無潛在組織損傷。Nisin作為乳腺炎治療藥物的主要作用機理是其吸附于細胞膜上以后，破壞細胞膜的完整性，引起細胞裂解及細胞內(nèi)蛋白大量外泄，致病原菌死亡［5］。另外的研究也證實，Nisin在肺炎鏈球菌感染小鼠模型的治療中，也起到良好的殺菌作用。從臨床型奶牛乳腺炎分離出金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和無乳鏈球菌的藥敏試驗結(jié)果可見，Nisin能夠有效抑制這兩種細菌的生長和繁殖［4］。曹立亭等［6］使用Nisin乳腺灌注治療臨床型乳腺炎，測定治療前后牛奶中乳脂肪含量、非脂乳固體含量、牛奶蛋白質(zhì)含量、奶牛泌乳性能等指標，治療后奶牛所產(chǎn)牛乳的上述指標均顯著提高，提示使用Nisin可促進乳腺上皮細胞合成乳成分的能力增強及乳腺組織修復。Szweda P等［7］分離出37株牛乳腺炎源耐藥菌株，藥敏結(jié)果顯示其中21株S.aureus對Nisin敏感，進一步證明Nisin具有良好的殺菌作用。

1.2Aegis溶菌酶

Aegis溶菌酶是一種有效的抗菌劑，能切斷肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的βl，4糖苷鍵，破壞肽聚糖支架，在內(nèi)部滲透壓的作用下致細胞脹裂，引起細菌裂解［8］。通過對比溶菌酶和頭孢唑啉鈉治療臨床型乳腺炎的治療效果試驗，溶菌酶組給藥24h后乳清中丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量顯著降低，揭示溶菌酶能抑制和清除炎癥時產(chǎn)生的氧自由基，從而減少對乳腺細胞的損傷［9］。進一步研究證實，雞蛋清溶菌酶、鴨蛋清溶菌酶、10%溶菌酶制劑、細菌性溶菌酶對引起奶牛乳腺炎的葡萄球菌均有抑制作用［10］，細菌性溶菌酶治療效果最好，最有希望用來治療細菌性乳房炎。沈誠等［11］將人溶菌酶重組質(zhì)粒pcDNAKLYZ乳腺灌注治療隱性乳腺炎奶牛，比較灌注前后牛乳中的細菌陰性率，灌注前陰性率為0，灌注后陰性率為51.92%，顯示重組質(zhì)粒抑菌效果顯著，該重組質(zhì)粒對奶牛隱性乳腺炎具有較好的治療效果。

1.3溶葡萄球菌酶

溶葡萄球菌酶（lysostaphin）是一種從模仿葡萄球菌（S.simulans）中分離獲得的含Zn2+內(nèi)切肽酶，因能有效的清除金黃色葡萄球菌生物被膜而達到殺菌作用［12］。Aguinaga A等［13］使用溶葡萄球菌酶和不同抗生素單獨和聯(lián)合使用對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（methicillin-resistant S.aureus，MRSA）和甲氧西林敏感菌（methicillin-susceptible S.aureus，MSSA）的研究報告中顯示，溶葡球菌酶跟抗生素聯(lián)合使用比單獨使用抗生素，具有較強的殺菌作用并且致MSSA及MRSA菌株的抗生素使用濃度分別降低了2倍～11倍和2倍～14倍。在另一研究中，用MRSA建立小鼠肺炎模型，分別應用不同劑量的溶葡萄球菌酶、萬古霉素和PBS進行感染后治療，結(jié)果顯示溶葡萄球菌組具有低病死率、肺組織損傷減少、感染部位細菌數(shù)較少特征，并成劑量依賴性［14］。Szweda P等［7］研究同時也指出耐藥菌對溶葡球菌酶的最小抑菌濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）為0.008μg/mL～0.5μg/mL，遠遠小于MIC最大值32μg/mL，且所有耐藥菌對溶葡萄球菌酶敏感。蔣司嘉等［15］使用低、中、高重組溶葡球菌酶粉治療85頭患乳房炎奶牛的104個乳區(qū)，試驗結(jié)果表明低中高劑量重組溶葡萄球菌酶均能有效清除感染乳區(qū)的鏈球菌、葡萄球菌、化膿隱秘桿菌等革蘭陽性菌，大幅降低牛奶中的白細胞數(shù)，提高日產(chǎn)奶量。不同劑量的重組溶葡萄球菌酶治療隱性乳房炎、臨床型乳房炎的有效率和治愈率都優(yōu)于青霉素，治療效果跟劑量呈正相關(guān)。

1.4CpG-DNA

CpG-DNA是一些具有免疫激活功能的以未甲基化的CpG基序為核心的DNA序列，它包括含CpG基序的人工合成的CpG-ODN和自然界中低等生物的基因組DNA［16］。在由大腸埃希菌建立的山羊乳腺炎模型中，試驗組乳腺組織中大腸埃希菌數(shù)顯著低于對照組，CpG-ODN對大腸埃希菌誘導山羊乳腺炎的乳腺有保護作用［17］。在分別由金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌誘導的大鼠乳腺炎中，使用CpG-DNA的試驗組乳腺組織白細胞介素-6（interleukine-6，IL-6）、腫瘤壞死因子-ɑ（tumor necrosis factor-ɑ，TNF-ɑ）和CpG-DNA特異性受體TLR-9（Toll-like receptor-9）mRNA表達水平較對照組顯著提高，同時減輕炎癥反應和炎癥介質(zhì)對組織的損傷，提示CpG-DNA具有乳腺保護作用，其作用機理可能為CpG-DNA與宿主體內(nèi)天然免疫細胞上的模式識別受體相結(jié)合，引起相應的免疫應答［18］。

1.5血小板濃縮液

血小板最常見的作用是在血管損傷部位聚集，形成凝血酶原和纖維蛋白原組成凝血表面從而達到止血作用［19］。Pinto J M等［20］通過使用血小板濃縮液治療一例人慢性皮膚潰瘍，觀察到肉芽組織增生，提示治療有效，可能原因是血小板作為生長因子的載體刺激膠原蛋白產(chǎn)生、活化成纖維細胞和誘導細胞外基質(zhì)重塑達到修復組織損傷作用。Lange-Consiglio A等［21］使用血小板濃縮液灌注感染乳腺，通過感染乳腺乳汁體細胞數(shù)和細菌數(shù)評估治療效果，結(jié)果顯示使用血小板濃縮液能顯著降低牛乳中體細胞數(shù)和細菌數(shù)，血小板濃縮液在促進炎癥消散、減少乳腺實質(zhì)損傷、降低乳腺炎復發(fā)率方面有較好作用。進一步研究證實血小板濃縮液不僅對乳腺組織有修復作用，對奶牛乳腺炎病原菌也有抑制作用。Bielecki T M等［22］采用Kirby-Baue紙片擴散法，觀察到人富含血小板的血漿的瓊脂平板可以顯著抑制金黃色葡萄球菌及大腸埃希菌的生長。Marian E等［23］從事的另一項研究不僅驗證了上述研究結(jié)果，而且顯示血小板濃縮液對銅綠假單胞菌也有抑制作用。一項乳腺炎流行病學調(diào)查的研究顯示，金黃色葡萄球菌乳腺炎發(fā)病率為16.3%，大腸埃希菌乳腺炎發(fā)病率引起的為25.2%［24］，因此有望使用血小板濃縮液治療由條件致病菌引起的乳腺炎。

2　乳腺炎治療新策略研究進展

2.1激素調(diào)控乳腺細胞的分泌及修復

激素在生殖生理方面應用廣泛，乳腺的生長發(fā)育和分泌功能均在大腦皮層和丘腦下部的調(diào)節(jié)下進行，多種內(nèi)分泌激素發(fā)揮著重要作用［25-26］。佟慧麗等［27］建立正常培養(yǎng)的奶山羊乳腺上皮細胞系，用催乳素處理體外培養(yǎng)乳腺上皮細胞，測定催乳素處理組乳腺上皮細胞乳糖和總蛋白水平，顯示催乳素誘導乳腺上皮細胞乳糖及乳蛋白分泌水平明顯升高。陳建暉等［28］使用催乳素和孕酮處理奶牛乳腺上皮細胞系，測定處理后細胞中的酪蛋白和乳糖含量，顯示催乳素處理組升高趨勢顯著，提示催乳素可以提高乳腺干細胞的數(shù)量。激素已被證實有助于提高乳腺細胞分泌能力，提高牛乳品質(zhì)，促進乳腺組織恢復，但應用方法及其作用機制有待進一步研究。

2.2調(diào)控乳腺細胞凋亡及相關(guān)信號通路的研究

研究證實乳腺炎的發(fā)生發(fā)展與乳腺細胞的凋亡及信號通路關(guān)系密切，肖陽［29］使用TUNNEL方法檢測奶牛不同發(fā)育時期乳腺組織的細胞凋亡，證實泌乳晚期凋亡信號最強。乳腺細胞的分化、更新及凋亡與信號通路的調(diào)控聯(lián)系緊密，與此相關(guān)的信號通路包括Wnt信號通路、Notch信號通路、Hedgehog信號通路［26］。Wnt信號通路中，β-catenin可以啟動Wnt靶基因的表達；抑制β-catenin信號，乳腺細胞分化和增殖被抑制，Notch信號通路的激活能夠促進乳腺細胞的自我更新，而Notch的過量表達會抑制細胞的分化。研究表明不同形式的TP63激活Hedgehog信號通路可促進乳腺細胞的有絲分裂［30］。張雯［31］使用脂多糖（LPS）誘導的原代小鼠乳腺上皮細胞炎癥模型，檢測LPS刺激下細胞因子和炎性介質(zhì)的分泌以及常見的兩條炎癥信號轉(zhuǎn)導通路NF-κB和MAPK的變化，結(jié)果顯示LPS刺激下，乳腺上皮細胞TRL4、NF-κB和下游細胞因子表達升高，顯著抑制了p38、JNK和ERK、MAPKs磷酸化。分析各信號通路在乳腺細胞分化更新及凋亡中的機制，精細調(diào)控乳腺細胞凋亡也有望成為治療乳腺炎的新方向。

2.3調(diào)控乳腺組織嗜中性粒細胞數(shù)量的研究

金黃色葡萄球菌（S.aureus）等致病菌侵入奶牛乳腺后，中性粒細胞向感染乳腺組織集中，發(fā)揮吞噬功能清除病原，充當保護機體的第一道防線［32］。然而，如果PMN在炎癥灶過度激活或延遲清除，大量PMN可以通過釋放氧自由基等有害內(nèi)容物加重炎癥反應，使炎癥遷延、慢性化或擴散至全身［33］。因此適時適度清除PMN對于控制乳腺炎癥的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸至關(guān)重要。Wang Y等［34］使用650nm，2.5 mW，30mW/cm2低強度激光療法作用LPS誘導的大鼠乳腺炎模型，經(jīng)低強度激光療法后，抑制PMN向乳腺腺泡聚集，降低髓過氧化物酶活性，從而減輕乳腺炎癥反應。另一項研究證實，日糧中硒含量與乳腺中PMN數(shù)量直接相關(guān)，LPS誘導的小鼠乳腺炎的病理學切片顯示，缺硒小鼠乳腺出現(xiàn)較多PMN浸潤、乳腺中組織中促炎因子表達水平高于正常硒含量組小鼠，因此有望通過調(diào)控日糧中硒含量，調(diào)節(jié)乳腺中PMN數(shù)量，進而防治奶牛乳腺炎［32］。

綜上所述，乳腺炎是一種嚴重危害奶牛業(yè)的疾病，抗生素治療乳腺炎由于其天然局限性，治療效果并不理想。乳腺炎防治新制劑乳酸鏈球菌素、Aegis溶菌酶、溶葡萄球菌酶、CpG-DNA、血小板濃縮液有望替代傳統(tǒng)治療藥物；激素療法、調(diào)控信號通路及PMN數(shù)量有望作為預防治療乳腺炎的新策略。積極開展牛乳腺炎治療新制劑及新策略的研究，為高效防控奶牛乳腺炎提供良好條件。

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Progress on Treatment of Dairy Cow Mastitis

KOU Ming-ming1，LIU Yu-hui1，LIU Jing1，LAI Jin-lun1，HU Chang-min1，2，CHEN Ying-yu1，2，GUO Ai-zhen1，2，3
（1.College of Veterinary Medicine，Huazhong Agricultural University，Wuhan，Hubei，430070，China；
2.State Key Laboratory of Agricultural Microbiology，Huazhong Agricultural University，Wuhan，Hubei，430070，China；3.Disease Control Laboratory of National Beef Cattle Industry Technology System，Huazhong
Agricultural University，Wuhan，Hubei，430070，China）

Abstract：Dairy cow mastitis causes great harm to the dairy industry including decreased milk yield and milk quality，even the early elimination of dairy cows.The traditional treatment costs is great and uncertain，which is easy to cause bacterial resistance and antibiotic residues.The new preparations including Nisin，Aegis lysozyme and lysostaphin are targeting for cell membrane，skeleton，biofilms of the pathgens，respectively.CpG-DNA induces the host′s nature immune response.Platelet concentration liquid not only produces antibacterial effects，but also promotes tissue repair.It is a scientific and efficient way to prevent mastitis of dairy cows by regulating signal pathway and the amount of PMN.

Key words：dairy cow；mastitis；treatment

作者簡介：寇明明（1988-），女，河南許昌人，碩士研究生，主要從事臨床獸醫(yī)學研究。＊通訊作者

基金項目：國家自然科學基金項目（31101874）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201003060）

收稿日期：2014-09-14

中圖分類號：S857.26

文獻標識碼：A

文章編號：1007-5038（2015）06-0126-04