巴基羊细菌性肺炎的分子特征:单核苷酸多态性、基因表达与免疫抗氧化参数的关联研究

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Irish Veterinary Journal 2.7

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  本研究针对巴基羊(Barki sheep)细菌性肺炎高发问题,通过分析150例病例和50例对照,首次系统鉴定了肺炎相关病原谱(Klebsiella pneumoniae等7种)及其毒力基因(iutA/fimH等),发现48个SNP位点与免疫/抗氧化基因(IL-1α/SOD1等)表达显著相关。研究揭示了促炎因子(IL-6/TNF-α)上调和抗氧化酶(CAT/GPx)下调的分子机制,为巴基羊抗病育种提供了新型遗传标记和诊疗靶点,对中东地区畜牧业可持续发展具有重要意义。

  在埃及西北部干旱地区,巴基羊作为当地重要的经济畜种,其11%的种群规模正面临细菌性肺炎的严重威胁——该病导致30-40%羊群感染,死亡率高达70%,每年造成巨大经济损失。传统防治手段效果有限,且对病原多样性、宿主遗传因素与疾病发生的关联机制认知不足。为此,埃及沙漠研究中心联合曼苏拉大学的科研团队在《Irish Veterinary Journal》发表了一项突破性研究。

研究团队采用多组学方法:首先建立150例肺炎羊和50例健康对照的临床队列,通过表型鉴定和PCR技术检测7种主要病原体及其毒力基因;其次运用DNA测序技术分析18个免疫/抗氧化相关基因的SNP变异;采用实时定量PCR检测基因表达谱;结合血清ELISA检测细胞因子和氧化应激指标;最后通过组织病理学验证肺部损伤特征。

病原学分析显示:肺炎羊群中Klebsiella pneumoniae(40%)、Mycoplasma(44%)和Mannheimia haemolytica(34%)为主要病原体,其中68%的Klebsiella携带黏附素基因fimH,59.2%的Pseudomonas检出毒素基因toxA。基因变异分析发现48个SNP位点,包括IL-1β基因C56T突变导致丝氨酸变为亮氨酸的非同义突变,以及CAT基因C158T突变引起的丙氨酸至缬氨酸替换。

分子机制研究表明:肺炎羊的IL-1α、TNF-α等促炎因子基因表达量提升2.66倍,而SOD1、CAT等抗氧化基因下调至0.35倍。血清学检测验证了IL-6(86.36 pg/ml)和MDA(23.7 nmol/ml)显著升高,与基因表达数据高度一致(r=-1,p=0.002)。病理学观察到94%病例存在肺泡气肿和纤维蛋白性支气管肺炎特征性病变。

该研究首次绘制了巴基羊肺炎的分子特征图谱,揭示了SNP变异通过调控免疫/抗氧化通路影响疾病易感性的机制。发现的遗传标记为分子育种提供了新靶点,而iutA/fimH等毒力基因的鉴定为疫苗开发指明了方向。研究建立的诊断模型(AUC=1)可实现早期预警,对改善中东地区羊群健康管理具有重要实践价值。

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