奶牛乳房炎的病因及致病机理研究进展
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奶牛乳房炎的病因及致病机理研究进展
摘要:
摘要:奶牛乳房炎是世界范围内最常见而又最难防治的奶牛疾病之一。
目前全世界约有2.2亿头奶牛,其中1/3患有各种类型的乳房炎[1]。
据统计,临床型乳房炎占奶牛总发病的2成多,一般造成产奶量下降,乳液废弃,严重时,患牛乳区肿胀硬化、化脓、坏疽甚至萎缩,失去泌乳能力,被迫淘汰,每年因乳房炎而最终淘汰的病牛约占总淘汰率的l0%。
相比而言,隐性乳房炎在奶牛群中更加普遍,在一个牛群中,大多数乳房炎(大约90%)是隐性型。
因此,造成经济损失的主要是隐性乳房炎,其损失占每头泌乳母牛每年总生产能力的10%~11%[2]。
即使在饲养水平较高的发达国家,隐性乳房炎的发病率也在50%以上。
由于患隐性乳房炎的奶牛乳房和乳汁肉眼看不出明显的区别,临床上不易发现,在我国大部分地区尚未引起足够的重视,给奶牛生产带来了较大的经济损失。
因此,了解和掌握奶牛乳房炎的发病原因和发病机理,研究出更为有效的综合防治办法,尽可能减少其发病率和危害显得极为重要。
关键词:乳房炎病因机理
1.奶牛乳房炎的病因
1.1病原微生物方面的原因
乳房炎是乳房内的乳腺组织受到损伤产生的一种机体反应,其损伤的原因有侵入乳房内的病原微生物、物理性刺激和化学物质等,但绝大多数是由一种或多种非特定的病原微生物感染引起。
引起奶牛乳房炎的微生物种类很多,如细菌、霉形体、真菌、病毒、支原体等,人们已从患病奶牛的乳汁中分离出了150多种微生物,比较常见的有20多种,以细菌最为多见。
其中革兰氏阳性葡萄球菌和链球菌具有国际广泛性,是引发乳房炎的主要致病菌,少数病原菌如大肠杆菌、绿脓杆菌化脓、棒状杆菌等也可引起地方性流行,此外,克柔氏念珠菌、乳粉孢霉、粪产碱杆菌、马红球菌等病原微生物也可引起奶牛乳房炎。
1.1.1细菌
革兰氏阳性菌是引起奶牛乳房炎最为常见的细菌,80%-90%的病例为葡萄球菌和链球菌感染。
⑴葡萄球菌属(Straphylococcus),本属中引起乳房炎的主要是金黄色葡萄球菌(Straphylococcus aureus)和表皮葡萄球菌(Straphylococcus epidermidis)。
金黄色葡萄球菌所致的乳房炎见于泌乳高峰期,常为慢性,也可呈急性,是由于细菌产生的毒素所致。
葡萄球菌经常存在于外界环境中,挤奶员的手,擦洗乳房用的布和消毒不严的挤奶杯,是传播本病的主要媒介,细菌常寄生在乳头皮肤表面,当括约肌或靠近它的组织有损伤时,就会由乳头管口侵入。
有时感染后表现临床症状,使用抗生素治疗效果好,但容易发生二次感染,近年来由于大量滥用抗生素,造成了抗药菌株逐渐增多。
⑵链球菌属(Streptococcus),本属中引发乳房炎的主要是无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、停乳链球菌(Streptococcus dysgslactiae)、化脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、乳房链球菌(Streptococcus uberis)和兽疫链球菌(Streptococcus sooepidemicus)。
被本属感染的多无临床症状或症状不明显,大多呈慢性经过,有时呈急-亚急性经过。
也有出现严重症状的,但病程短,后遗症为乳腺萎缩和间质增生。
无乳链球菌专门寄生在乳腺中,有高度传染性,属于传染性致病菌,潜伏期较长可达数周或数月,不易发现,可通过挤奶人员的手、消毒不严的挤奶杯和牛舍中的蝇类为媒介进行传播,因此可采用乳头消毒及干奶期常规有效的治疗来消灭无乳链球菌。
乳房链球菌、化脓链球菌、停乳链球菌、兽疫链球菌引起的乳房炎,大多通过乳房或乳头的损伤和挤奶人员的手传播,传染性较小,属于环境性致病菌。
链球菌属导致的乳房炎用抗生素治疗效果比较好,国外报道使用羟氨苄青霉素的效果最好[3][4]。
⑶棒状杆菌属(Corynebacterium),本属中引起乳房炎的主要是化脓棒状杆菌(Corynebacterium pyogenes),多感染干奶期奶牛和青年奶牛,常通过乳房外伤造成感染,一般不具有传染性。
革兰氏阴性菌引起乳房炎的主要是大肠杆菌(Escherichia coli)、克雷伯氏杆菌(Klebsiellaspp)和产气杆菌(Entaerogens)等,这些细菌广泛存在,侵入乳房的机会极多,可从损伤的生殖道进入血液或淋巴而引起感染,但乳汁中的检出率和临床发病率并不高,呈散发性。
炎症大多呈急性、最急性,甚至引起乳房坏疽。
主要临床症状为乳房肿胀、高热、精神萎顿、食欲废绝、乳汁水样黄色,常引发毒血症而死亡。
近年来,大肠杆菌的检出率逐渐增加,内蒙古大黑河奶牛场隐性乳房炎致病菌的总检出率为92.31%,其中大肠杆菌占总检出率的16.67%[5],李宏胜等[6](2002)报道分离出的大肠杆菌占病原菌总数的24.44%,仅少于链球菌。
绿脓杆菌性乳房炎一般为散发,近年来相关报道较多[7,8],病原菌主要存在于土壤和水中,饮水可感染,患病乳区肿胀,乳汁呈水样,夹有凝块,患畜出现明显的全身症状,抗生素治疗效果不明显,最有效的控制办法是在干奶期进行预防治疗。
产气荚膜杆菌感染是由于乳房注入了污染的抗生素制剂所致,发生急性坏疽性乳房炎,常为爆发性。
1.1.2 霉形体
霉形体引起奶牛乳房炎的主要有牛霉形体、牛生殖道霉形体和产碱霉形体[2,9,10]牛霉形体常存在于牛的乳腺、呼吸道、生殖道及关节滑液中,随挤奶、咳嗽和阴道分泌物排除体外,通过挤奶、呼吸及配种过程等传播,不仅能引起乳房炎,还能引起其他器官组织疾
病。
自然感染时,通常由一种霉形体为主,另外几种霉形体为辅,共同引起奶牛的乳房炎,有的病例还伴有金黄色葡萄球菌、无乳链球菌等其他细菌,感染后常呈地方性流行,
致产奶量明显下降,伴有关节炎性跛行。
牛霉形体性乳房炎具有较强传染性,临床特征为乳区肿胀,泌乳异常,但无热痛反应,常伴有关节炎性跛行和呼吸道症状。
1.1.3 真菌
真菌引起奶牛乳房炎的主要有念珠菌属(Candida)、隐性菌属(Cryptococus)、毛孢子菌属(Trichosporon)、奴卡氏菌属(Nocadia)和曲霉菌属(Aspergillus)等[2,10,11]。
隐球菌和奴卡菌感染常引起严重的临床型乳房炎,由于乳腺受侵害,造成肉芽组织增生,从而使乳房逐渐变硬,很难医治。
念珠菌和毛孢子菌可引起明显的局限性炎症。
真菌几乎无处不在,它影响了奶牛的产奶量和鲜奶的质量。
1.1.4 病毒
病毒引起奶牛乳房炎的主要有牛孢疹性乳头炎病毒、水孢性口炎病毒、牛瘟病毒、口蹄疫病毒、牛传染性鼻气管炎病毒等。
由病毒引起的乳房炎,一般多是由于全身感染病毒后,在乳房继发炎症,所以控制病毒性乳房炎要以控制奶牛不受感染为主。
1.1.5 支原体
牛支原体是最常见的引起牛支原体乳腺炎的病原,支原体导致牛群的急性地方性乳腺炎,并随后演化为慢性乳腺炎。
急性发作后可能出现慢性乳腺炎,间断性急性爆发,或需细菌学证实的亚临床感染。
病牛的乳腺炎常见于两个或更多乳区,也可能只发生于一个乳区。
许多畜群都有不同的支原体种群分布,如:牛无乳支原体、微碱支原体、牛鼻炎支原体、牛生殖器支原体、殊异支原体、加拿大支原体和加利福利亚支原体等。
这些种群的支原体常在犊牛及小母牛中分布最多。
支原体没有细胞壁,最外层为简单的质膜,拥有微小的基因组,与细菌相比其物质代谢能力比较低[12],由于支原体没有与抗生素发生反应的细胞壁相关蛋白,所以对抗生素抵抗性较强[13]。
1.1.6 钩端螺旋体
钩端螺旋体(Leptospira)是近年来才见报道的乳房炎病原体,七日热钩端螺旋体亚群是其中最重要的病原,其中最常见的是Leptospira hardjo,它与“乳下降综合症”及感染牛群的流产有关,Leptospira hardjo引起的乳房炎首先出现特征性泌乳减少,乳汁粘稠或发生凝集,在24小时内停止泌乳,患牛还出现体温升高,乳房发生炎症。
1.2遗传因素
遗传因素引起的乳房炎约占乳房炎的20%,长期的高产奶牛的选育也伴随着对疾病的易感性的增加。
Strandberg 等(1989)证明,对高产奶牛进行育种将导致每头子代母牛患临床乳
房炎的几率增加2%。
乳房炎和产奶量高低有着遗传关系,如果单纯地选择高产奶牛进行繁育很可能导致乳房炎发病率升高[14]。
但也有证据表明:体细胞计数有一定的遗传性。
据报道,挪威泌乳牛临床型乳房炎的遗传可能性为0.03。
荷斯坦牛临床型乳房炎的遗传可能性
(0.01~0.03),显著低于泌乳期平均体细胞数0.10~0.14的奶牛,泌乳期间临床型乳房炎与体细胞数的基因相关系数平均为0.70,这就意味着选择低体细胞数的奶牛将会降低泌乳牛临床型乳房炎的发生[15]。
1.3 奶牛自身因素
1.3.1乳房形状因素
乳房的形状对奶牛来说很重要,形状良好的乳房可使奶牛具备较高产奶量。
相反,乳房形状不良,则会导致产量不高并且容易发生乳房疾病。
经研究发现,乳房位置较深、乳房悬垂不良、乳头位置向外、前乳房附着松弛、后乳房附着松弛、乳头长的母牛易患乳房炎[16,17]。
选择乳房位置较浅,附着较牢固,乳头位置内向的乳房能减少由于选择高产奶牛所引起的乳房炎发病率的增加[18]。
乳房的形状对选择高产奶量的牛有一定的参考依据,它可相对地减少乳房炎的发病率。
1.3.2 年龄
乳房炎发生率随着年龄的增大而增加,这主要是由于每经过一个泌乳期,乳导管就扩大一点,使得更多的细菌能进入乳房,并导致乳腺组织的损伤。
1.3.3 胎次
隐性乳房炎的阳性率随胎次的增加而增高。
同一泌乳期,不同胎次间隐性乳房炎阳性率存在明显差异。
第一胎牛乳区阳性率低。
而到了第四、五胎,产奶量增加,乳房负担加重,病原菌的繁殖积累增多,使乳区阳性率增大。
1.3.4 泌乳月
隐性乳房炎的阳性率随泌乳月的增加而递增。
随挤奶时间增长,外界环境中致病菌的入侵机会就增加。
另外,奶牛在泌乳高峰期后淋巴免疫细胞数量下降,致病细菌入侵机会增多。
也导致隐性乳房炎发病率增多。
1.4营养因素
研究表明,维生素和矿物质在抗感染中起重要作用。
体内缺维生素E、硒和维生素A会提高临床型乳房炎的发病率。
维生素E和硒能提高PMN(多形核中性白细胞)的免疫活性,维生素对乳腺健康也有一定作用,因此在奶牛饲料中应注意补充维生素E、硒和维生素A等。
Smich(1984年)提出,在母牛分娩前21d开始,每头牛日粮中添加维生素E0.74g,乳房炎发病率降低26%。
试验还表明,补锌可减少奶中炎症细胞的数量,降低乳腺炎的发病率,因为锌是代谢酶的关键组成成分。
而铜过量则导致细胞的氧化现象加强,损害有机体,增强乳房炎的发病率,并使发病症加重。
因此,对日粮铜的补充要谨慎,一般含量应控制在15mg/kg 之内[19]。
1.5 气候因素
气候直接或间接影响乳房炎的发生。
寒冷、温度的迅速变化、过湿或曝晒等都会使奶牛处于应激状态,使机体免疫力下降而造成乳房炎的发生。
乳房炎的发生随极端温度的增加而增加。
有一种乳房炎称为夏季乳房炎,使由于携带细菌的蚊虫叮咬所致,发病率随地区的改变而变化,潮湿的河谷最易发生。
1.6 管理因素
1.6.1 不正确的挤奶程序机器或人工榨乳
如机器负压过大,引起的乳头粘膜外翻,皮肤皱裂、靡烂、出血,为感染创造了条件,或负压忽大忽小,频率不定,过快或过慢,乳杯大小不合适,挤乳器或挤乳工的手不清洁,人工挤奶时技术不熟练,乳汁不能挤净,或挤奶方式不合理,机器空挤损伤乳头,挤奶时间或次
数不当等因素均可诱发乳房炎,杨慧萍(2005)报道,真空泵调节器不清洁等也可导致隐性乳房炎的发生[20]。
1.6.2 牛舍设计不科学
设计不科学,门过窄、地面滑、饲槽、水槽宽度不够等。
由此造成抢水抢料,使奶牛发生外伤,而引发乳房炎[21]。
1.6.3 垫料的影响
奶牛每天有14h接触垫料,所以垫料在乳房炎的发生过程中起重要作用。
一个有或无垫料的试验表明,不用垫料的奶牛乳房炎感染水平上升了2倍。
散养牛群尤其是大牛群,垫料不足可导致接触传染性乳房炎的发生。
不同的垫料可以影响不同微生物的生长。
稻草是最普通的垫料,燕麦秸和雪松锯屑较新闻旧报纸不易促使致病性微生物的繁殖,但是碎稻草较锯屑更适宜克雷伯氏菌的繁殖。
旧锯屑和刨花特别是热处理过的,通常可促进大肠杆菌的快速繁殖。
1.7 防御机能因素
乳头管是乳腺最重要的阻止病原体入侵的物理性屏障,乳头管内上皮分泌的角蛋白不仅可作为阻挡细菌的物理性屏障,而且还具有一定的杀菌作用,二者构成第一道防线防止细菌入侵。
由于挤奶使乳头管张开达2h之久,而且乳头末端和乳头管也是病原菌(特别是葡萄球菌定植的部位),乳头管感染常会造成发生葡萄球菌乳房炎[22]。
因此,物理性防御屏障在防止乳房炎上具有重要意义。
总之,引起乳房炎的原因非常复杂,多数情况下都是多种因素联合作用的结果。
在实际病例的处理中,我们应从微生物、环境、营养和牛自身因素等方面去分析发生乳房炎的原因,找到治疗的有效办法。
2.奶牛乳房炎的发病机理
由于奶牛乳腺特殊的生理结构,比较容易受到外界病原微生物的入侵而发生炎症。
这种炎症的发生过程主要经历微生物入侵、乳腺内建立感染、引起乳房内炎症等一系列阶段。
2.1病原微生物的入侵
牛的乳房分为四个乳区,既由四个乳腺体构成,每个乳腺体由一个乳腺乳池,一个乳头乳池,无数个乳导管和具有乳汁分泌功能的乳腺泡组成。
由于乳房的特殊结构,一般情况下,病原微生物入侵乳房主要路径为:乳头表面或乳头管→乳池→乳导管→乳腺泡。
病原微生物突破乳头管括约肌的防御作用可由以下四个途径实现:⑴在挤奶过程中侵入。
挤奶过程乳头括约肌舒张与收缩交替发生,由于乳头口真空波动,乳头口产生乳汁的微型小滴,如果其中含有病原微生物,它们就可能随真空而吸进乳头管进入乳池。
⑵在挤奶间隙期间,病原微生物在乳头管内增殖并穿过乳头管而侵入。
⑶在对牛乳腺进行药物处理(如灌注药物)时,如果对乳头口和注射器消毒不严,或是注射器插入乳头管过深,就可能将病原微生物带入乳腺内。
⑷机械压力,如手工挤奶时的压榨乳头或奶牛走动或躺卧挤压、乳头末端的机械压力而使细菌侵入。
2.2 乳腺内感染
病原微生物突破乳头管的防线后,侵入乳腺内,乳腺内的保护性物质就成为一种重要的防御机制。
乳腺内的巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等免疫细胞能够杀灭进入乳腺的病原微生物,防止乳房炎的发生。
但长期对高产奶量奶牛的选育,使每头奶牛的产奶量大大增加。
乳腺组织需要源源不断的从血液中吸取营养物质,转化为乳成分并排出体外。
由于乳腺组织长期高负荷的运作,使其对病原微生物的抵抗力降低。
病原微生物不能被及时的清除,在接近乳头的乳区下部的乳管壁或分泌组织中生长和繁殖,并逐渐建立感染区,然后向上扩散到乳区的其他部位。
扩散的速度和范围,因入侵病原微生物的数量、繁殖速度、毒力强弱和黏附乳腺上皮的能力等因素而异。
2.3 炎症形成
病原菌感染乳腺后,乳腺组织可释放一种化学物质,这种化学物质能够吸引大量的白细胞主要是嗜中性多形核白细胞(PMN)进入乳腺。
进入乳腺的 PMN 有两大作用,一是释放一种可改变血管渗透性的物质,使液体自由进入乳腺组织,以稀释刺激乳腺的物质并中和有毒产物;二是在乳腺泡、乳导管和乳池周围聚集,然后进入乳汁,吞噬和消化病原微生物,减少病原微生物数量。
感染乳区退化的泌乳细胞和白细胞一起,阻塞排乳导管,致使其余有泌乳功能的乳腺泡功能退化,形成瘢痕组织。
在炎性反应的初期,受损害乳区血管扩张,血流变慢,血管通透性增加,血管中含有的炎性介质如:组织胺、白细胞三烯、细菌毒素以及血液中的凝固因子增多[23],加剧炎性反应。
炎症反应的程度依据病原菌的性质、数量和感染程度而呈不同,有些炎症可能是缓和轻微的,乳房并无明显的可视变化,但在对奶牛检测时,可发现体细胞数上升,所以牛奶体细胞数是早期发现乳房炎症的重要指标;有些炎症反应很明显、剧烈,从而表现不同程度的临床症状,如乳房水肿、发热、发红、肿大,乳腺分泌物异常,乳汁呈水样或因含有纤维蛋白、凝块或红细胞而呈絮状、结块或血样,甚至出现脓性分泌物,严重时出现系统反应,如体温升高、甚至出现毒血症。
2.4 乳房组织对感染的反应
乳房组织被感染后,血液中的白细胞穿透毛细管进入到感染乳区,在感染部位集结,并进入乳汁。
由于一些白细胞在完整的泌乳细胞间的穿透作用,且在迁移过程中释放酶,破坏乳腺细胞,导致泌乳组织损伤,使这些细胞的乳汁合成能力下降,这是乳腺炎感染后,产奶量下降的一个重要原因。
乳腺组织的炎症反应是乳腺的防御机制之一。
血液中的白细胞在乳腺组织中与病原微生物的作用,可能最终杀死并清除这些病原微生物而抑制炎症加重。
但当感染乳区体细胞(主要是白细胞)的数量太少时,乳腺的这种自身防御作用就受到减弱;另一方面,如果病原菌已经大量繁衍导致严重的感染症状,体细胞所起的作用也已会削弱,此时就必须利用药物进行治疗[24]。
3.乳腺的防御机理
3.1非特异性抵抗
在没有免疫系统参与的情况下,乳腺具有一定的抗乳房感染的能力。
在防御外界病原微生物入侵的过程中,乳头管的角蛋白不仅可以阻挡细菌侵入,而且还可以通过具有抗菌性的蛋白质和脂类组成的化学防护抑制细菌;乳头管黏膜的角化上皮细胞和乳头管黏膜产生的溶菌素,都具有杀菌和抑菌能力;乳头管的近端可产生局部抗体和淋巴因子,二者相互配合可防止外界细菌的入侵[25];附着在乳头管内角蛋白上的细菌可被括约肌收缩封闭在局部,也可在挤奶时随角质层脱落被挤出。
3.2体液免疫
乳腺内体液免疫由4种免疫球蛋白完成,即IgG1、IgG2、IgM、IgA。
在产前3周,Ig有选择性地进入乳房,使初乳中含有大量的Ig。
血液中的IgG1可通过乳腺上皮细胞选择性地转移到乳腺分泌物(初乳)中,此转移可持续于整个泌乳期间;IgG1是乳腺内含量最高的Ig,它具有高度的凝集和抗毒素作用,但其调理能力较弱,甚至会抑制IgG2和IgM的调理素活性,因而不能有效地调理中性白细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬;IgA能有效地阻止金黄色葡萄球菌、链球菌与乳腺表皮细胞结合,在局部免疫应答中起着重要作用,但由于正常乳中IgA
含量很低,因此,它不是一种主要调理素。
IgM也是一种调理素,但它只存在于免疫后的很短的一段时间内,它不是牛乳中的主要调理素。
尽管IgG2在乳汁中含量也很少,但它是牛乳中的主要调理素,在抵抗金黄色葡萄球菌和链球菌感染方面起着重要作用。
lgG2属亲细胞抗体,能显著增强PMN的吞噬能力。
体液免疫过程中巨嗜细胞对抗原进行加工处理并向辅助性T细胞提呈抗原,而T细胞把处理过的抗原提呈给B细胞,在这一过程中,辅助性的T
细胞释放出细胞因子,引起多形态嗜中性白细胞(PMN)的趋化运动或释出移动抑制因子,从
而抑制PMN的运动。
抑制性T细胞可抑制辅助性T细胞的增殖和B细胞产生抗体,形成反馈机制[26]。
在正常牛乳中,IgA、lgG2、lgM含量很低,但在炎症发生时整个免疫球蛋白可增加2~3倍。
它们来自血清或由乳腺上皮血浆淋巴细胞局部产生,在产前3周免疫球蛋白有选择性地进入乳房,使初乳中含有大量的免疫球蛋白。
牛乳中免疫球蛋白的主要功能是标记细菌,以便使它们更容易被细胞识别,这种标记过程被称为调理素作用。
3.3细胞免疫
3.3.1淋巴细胞
奶牛乳腺中的淋巴细胞有B细胞和T细胞。
它们对可溶性抗原和颗粒性抗原均有反应。
从乳腺分泌物中分离到的淋巴细胞对抗原和多种有丝分裂原都有反应,当发生乳房炎时,血液中的B细胞活性下降,而从乳房淋巴结分离出来的B淋巴细胞活性却升高,这种差异可能是由炎症过程中活性较高的淋巴细胞从血液进入乳腺引起的。
由于乳腺分泌物中免疫球蛋白和补体含量低以及存在某些抑制因素,如酪蛋白和乳脂,使乳腺的免疫机能受到了抑制。
B淋巴细胞和T淋巴细胞负责抗原的识别。
B淋巴细胞的主要功能是产生抗体。
T淋巴细胞包括CD4+淋巴细胞、CD8+淋巴细胞和γδT淋巴细胞,CD4+淋巴细胞能产生识别抗原-MHC复合物的细胞因子,最主要的作用是激活B淋巴细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞和其他细胞并参与免疫反应;CD8+淋巴细胞在奶牛产后发挥主要的免疫作用。
3.3.2 嗜中性粒细胞及髓过氧化物酶
吞噬性嗜中性粒细胞是宿主和引起乳房炎的细菌之间最重要的免疫效应因子,嗜中性粒细胞通过病原菌反应调理素抗体发挥免疫防御作用。
血管上皮细胞、乳房上皮细胞、吞噬细胞和外周免疫系统的T、B淋巴细胞在局部发生炎症反应时,招募从血液进入乳中的调理素抗体和嗜中性粒细胞,以便快速吞噬、消除病原菌。
当抗体和嗜中性粒细胞被快速召集到乳腺时,而此时炎症反应还没有发生或发生很慢,健康的乳房就很容易感染,奶牛就会发生急性、慢性和临床型乳房炎。
奶牛的髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)是中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophils,PMN)、单核细胞、巨噬细胞释放的嗜天青颗粒的主要成分,成熟的牛MPO是一种亚铁血红素糖蛋白,可作为中性粒细胞的特异性标记物[27-28]。
MPO催化过氧化氢与氯的反应,产生次氯酸,具有很强的抗微生物作用[29],同时也破坏许多生物分子及细胞膜,损害机体防御系统[30]。
炎症发生后,中性粒细胞被激活,通过脱颗粒作用释放MPO到胞外或吞噬小体内,在炎症部位催化H2O2生成一系列具有广泛生物学效应的活性氧分子[31]。
MPO循环利用的经典途径是通过氧化卤素离子(X-)生成次卤酸(HOX)[32]。
其中,次氯酸对于机体防御以及炎症的发生、发展非常重要。
次氯酸与蛋白质、氨基酸和多肽上的氨基酸基团反应生成氯胺,吞噬小体内病原体蛋白的氯化程度与中性粒细胞的杀伤效力成正比。
当微生物侵入机体诱发炎症反应后,激活的中性粒细胞开始不断合成氯胺,氯胺随即作用于α1-PI和α2-巨球蛋白的甲硫氨酸残基,使其丧失与蛋白酶的结合能力,从而使各种免疫蛋白酶激活。
α1-PI和α2-巨球蛋白能够抑制细胞毒效应,使机体免疫功能下调,氯胺的生成则解除了这种负调作用,从而有利于增强机体的免疫反应[33]。
3.3.3 细胞因子
白细胞介素-2(IL-2)负责T淋巴细胞免疫反应的克隆、扩增,并在随后的有丝分裂原和抗原的刺激下建立免疫记忆。
并且在B淋巴细胞生长、分化过程中发挥作用,还可提高胸腺细胞增殖和分化,激活NK细胞,诱导细胞毒性T细胞的激活作用。
这表明改变内源性IL-2产物可降低免疫能力,进而导致疾病发生。
集落刺激因子(CSF)是造血干细胞增殖、分化必需的细胞因子,由成纤维细胞、上皮细胞、巨噬细胞和T细胞产生。
粒细胞集落刺激因子(G-CSF)是粒细胞和吞噬细胞发育、生存及分。