阿依努爾·亞森

摘 要 奶牛乳腺炎主要指的是奶牛乳腺在受到了物理或者化學刺激之后，因為病原微生物的侵襲所導致的一種炎癥反應，嚴重情況下還會導致患牛出現(xiàn)死亡的情況，從而導致奶牛養(yǎng)殖人員遭受到巨大的經(jīng)濟損失。本文主要就奶牛乳腺炎葡萄球菌生物被膜形成及相關基因進行了探究分析。

關鍵詞 奶牛乳腺炎；葡萄球菌生物被膜；基因分析

奶牛乳腺炎作為一種奶牛養(yǎng)殖過程中的常見疾病，引發(fā)牛乳腺炎的微生物種類比較多，其中由金葡菌所引發(fā)大感染占據(jù)了30.6%～41.7%左右，也是最容易形成生物被膜的致病菌?？梢哉f奶牛乳腺炎反復感染治療困難可能跟葡萄球菌所形成的生物被膜有著一定的相關性，也就要求相關技術人員能夠加強對該方面的研究工作，借此來獲得良好的奶牛乳腺炎預防跟治療效果。

1 葡萄球菌生物被膜形成簡析

就葡萄球菌生物被膜的致病性進行探究，Melcior認為細菌生物被膜是導致乳腺炎臨床復發(fā)以及慢性持續(xù)感染的一個重要因素。通過對葡萄球菌生物被膜形成的原因以及機制進行分析時，還能夠給予奶牛乳腺炎的臨床預防跟治療進行新的思路的提供，。但是葡萄球菌生物被膜形成的原因比較復雜，并有多種蛋白質(zhì)都參與其中。攜帶生物被膜相關蛋白基因的葡萄球菌在奶牛乳腺中的生存能力也能夠得到一定程度的提升，這也就跟革蘭氏陰性菌的生物被膜有著密切的相關性。此外在對葡萄球菌的生物被膜進行研究過程中，還發(fā)現(xiàn)了其主要是促進細菌相互聚集的多糖黏附素這一模式來促使生物被膜的聚集跟成熟。而在sar、agr以及sigB等多種基因的調(diào)節(jié)下合成PIA。我國目前在進行乳腺炎葡萄球菌生物被膜的研究過程中，多是將研究重點放置在生物被膜形成機制上面，并多是使用標準菌株來進行研究，也就難以獲得良好的研究效果。因為葡萄球菌生物被膜的生成能力有著一定的差異性，也就可以推測出具有強生物被膜生成能力的菌株在奶牛乳腺上皮形成了生物被膜之后，會導致炎癥對于藥物的抵抗能力得到一定程度的提升，也就導致了奶牛的乳腺炎出現(xiàn)難以治愈以及反復發(fā)作的情況。在本次研究中主要就葡萄球菌生物被膜形成的相關基因進行了初步分析，并通過了PCR來對相關基因的分布情況進行了有效的檢測。

2 葡萄球菌生物被膜的基因分析

細菌生物被膜主要是細菌產(chǎn)生多聚復合物機制來進行自身的包繞，通過依附在無活性物體或者活體表面的模式形成具備有一定結構的細菌群體，在Cucarella看來，要想對金葡菌變異的分子結構跟致病機理進行有效的研究，也就需要對其生物被膜形成的相關基因進行合理的研究。在具體研究過程中，還發(fā)現(xiàn)了攜帶有生物被膜相關蛋白基因的葡萄球菌在奶牛乳腺中的定居跟生存能力得到了大幅度的提升，對于抗生素的攻擊也能夠獲得良好的抵御效果。而Lasa等研究表明了Bap作為金葡菌被膜形成的一項重要蛋白質(zhì)，其分子量為254KD，對于生物被膜的形成也有著非常重要的調(diào)節(jié)作用，其可以促使相鄰的細菌形成生物被膜，并且會直接參與到病原菌的感染過程之中。通過將Bap這一基因敲除的模式，也就能夠使得生物被膜的形成能力喪失。但是在Vautor等人的研究過程中，其應用斑點免疫檢測法對262柱金葡菌進行了免疫檢測，并未發(fā)現(xiàn)該基因的存在。

ica操縱子主要是由四種基因所構成的，其編碼產(chǎn)物能夠合成葡萄球菌生物被膜合成中的PIA物質(zhì)，這也是進行細菌粘附的一種關鍵物質(zhì)。此外ica在金黃色葡萄球菌中是普遍存在的，其能夠直接參與到細菌生物被膜的形成過程中，也是生物膜能夠形成的一個必要前提。但是并非所有的生物被膜陽性菌株中都存在有ica，部分少量擴增的ica也是無法形成生物被膜的。導致該情況存在的原因主要是因為ica自身的表達會受到多個附屬調(diào)節(jié)因素的影響，其只有在依賴于ica基因座的基礎上才能夠形成生物被膜。

Ica操縱子的表達還會受到σ因子、sigB、輔助基因調(diào)節(jié)子以及葡萄球菌輔助調(diào)節(jié)子的影響，這些基因通過自身的相互作用來操縱ica進行生物被膜的形成。此外sigB、sar以及agr在葡萄球菌的生命過程中也都有著非常重要的功能，其中sar作為葡萄球菌的附屬調(diào)節(jié)因子，其能夠就細胞內(nèi)外蛋白的表達情況進行廣泛的調(diào)節(jié)，如果sar出現(xiàn)了突變的情況，也就會導致ica操縱子自身的表達能力得以下降，對于PIA的形成也會造成比較大的影響。Agr作為金黃色葡萄球菌的附屬基因調(diào)節(jié)因子，其對于一系列的毒素跟毒力因子的表達也能夠起到良好的控制效果，并且會直接關系到宿主自身的免疫系統(tǒng)。但是agr在感染過程中的作用還存在有比較大的爭議性，在生物被膜形成過程中，agr的作用在于減少被膜形成的毒力因子表達，并能夠通過對某種表面活性劑樣多肽表達水平進行提升的模式來增強生物被膜的脫離作用，借此形成浮游細胞以達到另一點，來重新形成新的生物被膜。sigB則能夠對細菌在應激條件下的細菌轉錄跟表達情況進行調(diào)節(jié)，還會隨著環(huán)境壓力的變化情況來進行細菌水平跟活性的調(diào)節(jié)。雖然說sigB、sar以及agr均是生物被膜中的重要基因，但并非是所有的生物被膜陽性菌株中都包含有sigB、sar以及agr基因的，其在金黃色葡萄球菌中的普遍存在表現(xiàn)缺乏一致性。

3 結束語

葡萄球菌生物被膜的形成過程是一個復雜的多基因控制結果，在對生物被膜的相關基因進行研究過程中，可以通過敲除這些基因或者對相關基因進行原核表達的模式來對各種基因在生物被膜形成機制中的作用進行明確，并可以通過應用相關抗體來進行生物被膜成長抑制試驗的模式來進行驗證，這樣也就能夠就奶牛乳腺炎葡萄球菌生物被膜形成原因有一個清晰的認知，并能夠進行生物被膜相關基因的確定奠定一個良好的基礎，從而給予奶牛乳腺炎的治療跟預防提供足夠多的科學依據(jù)。

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