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奶山羊业已经成为陕西省的特色优势产业,该产业蓬勃发展及其所取得的经济效益也已带动了国内其他省份如山东、云南、河南、东北三省等奶山羊养殖大发展。我国现存栏有1200万头奶山羊,每年泌乳160多万吨。和奶牛养殖一样,奶山羊养殖的主要产品是羊奶粉等,这些产品的质量优劣首先取决于新鲜羊奶的品质。已经有检测结果表明,奶山羊发生乳腺炎,不但降低泌乳量,还会导致酪蛋白等重要营养成分含量下降,这不仅影响奶山羊养殖业的健康发展,还给养殖户造成严重的经济损失。因此,与奶牛养殖相似,养殖奶山羊首先面临的防控疫病就是乳腺炎。然而,奶山羊隐性乳房炎在我国的流行现状和乳腺免疫防御机制都不明了,这就给制定乳腺炎防控策略及实施带来了较大的困难,并严重影响到奶山羊乳腺炎的防控效果。基于此,本研究首先进行隐性乳腺炎流行病调查,并以小鼠为模型开展乳腺抗感染免疫防御机制的初步研究。所获得的研究结果,不仅有助于摸清我国奶山羊隐性乳腺炎发病基本情况,更为免疫防控奶山羊隐性乳腺炎提供新的思路。本研究采用加利福尼亚乳腺炎试验(California mastitis test,CMT)和PCR对我国奶山羊主要养殖地区的隐性乳腺炎及其主要致病菌进行调查;以S.aureus乳腺炎小鼠为模型,分别采用流式细胞术和real-time PCR技术,研究乳腺炎症过程中乳腺组织局部和脾脏各种辅助性T细胞(T helper cells)亚群及多种相关细胞因子的动态变化规律,探讨Th17细胞及IL-17在小鼠乳腺抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)感染免疫应答中的作用机制。获得的研究结果如下:1.在我国奶山羊主要养殖省份的规模化养殖场随机采乳汁样品683份,其中共有313份乳样经检测诊断为隐性乳腺炎阳性,陕西、云南和山东省奶山羊隐性乳腺炎检出率分别为48.92%、36.08%和52.67%;病原检测结果显示,我国奶山羊隐性乳腺炎主要病原菌为凝固酶阴性葡萄球菌、S.aureus、大肠杆菌和链球菌属细菌,检出率分别为59.52%、15.24%、11.43%和10.95%。表明我国奶山羊隐性乳腺炎发病率较高;2.以4×106 CFU(Colony-forming units,菌落形成单位)的S.aureus感染小鼠乳腺,在感染后,小鼠乳腺化脓,乳腺组织退化萎缩,腺泡结构瓦解,炎性细胞浸润,表明小鼠乳腺炎建模成功;3.被感染小鼠乳腺组织IL-17 mRNA水平升高1.58倍;乳房局部注射小鼠rIL-17蛋白,S.aureus感染受体鼠乳腺诱导趋化因子CXCL1、CXCL2和CXCL5 mRNA显著增加(P<0.05),大量中性粒细胞募集至乳腺炎症局部。用IL-17单抗中和IL-17后,被感染小鼠乳腺趋化因子表达量显著降低,减少中性粒细胞募集。上述结果表明,IL-17是乳腺炎的关键介导细胞因子。被感染乳腺组织局部Th17细胞比例显著升高(P<0.05);Th17细胞分化、活化相关细胞因子TGF-β、IL-1β和IL-23转录水平显著升高(P<0.05)。表明介导乳腺炎的IL-17主要来自Th17细胞。S.aureus乳腺炎小鼠脾脏Th17细胞及相关细胞因子检测结果显示:Th17细胞占CD4+淋巴细胞数量的比例显著升高(P<0.05);TGF-β、IL-1β、IL-6、IL-21和CCR6 mRNA水平显著增加(P<0.05);但是IL-17 mRNA含量显著低于对照组小鼠(P<0.05);IL-23 mRNA水平变化差异不显著(P>0.05)。上述结果提示,初始T细胞可能首先在脾脏分化为Th17细胞,再被募集趋化至细菌感染的乳腺组织局部,进一步分化为效应Th17细胞;4.感染后,小鼠乳腺组织Th1细胞比例显著增加(P<0.05);与Th1细胞分化相关的细胞因子IL-12 mRNA水平显著升高(P<0.05),细胞因子IFN-γmRNA水平高于对照组小鼠。表明Th1细胞通过分泌IFN-γ参与乳腺抗S.aureus感染;5.小鼠乳腺组织Th2细胞比例和细胞因子IL-4 mRNA水平在细菌感染乳房后显著增加(P<0.05)。表明Th2细胞也参与了乳腺抗S.aureus感染免疫;6.被感染小鼠乳腺组织Treg细胞占CD4+淋巴细胞数量的比例显著高于对照组小鼠(P<0.05);IL-10转录水平显著升高(P<0.05)。提示Treg细胞负调控免疫应答参与乳腺抗S.aureus感染。据此得出如下结论:1.我国奶山羊主要养殖省份(云南、山东、陕西)的隐性乳腺炎发病率较高,凝固酶阴性葡萄球菌是最为主要的奶山羊隐性乳腺炎致病菌。2.适应性免疫应答阶段,介导乳腺炎的关键性细胞因子IL-17由乳腺中的效应Th17细胞分泌;3.其他辅助性T细胞亚群,包括分泌IFN-γ的Th1细胞,分泌IL-4的Th2细胞,也参与乳腺抗细菌感染免疫。在此过程中,Treg细胞分泌IL-10负调控免疫应答,避免免疫病理损伤。