奶牛子宮炎的診斷、預(yù)警和新型預(yù)防治療方法研究進(jìn)展

喬彥杰，李紅歡，余夢(mèng)環(huán)，徐 坤，蔣 松，邵永斌，連科迅，谷新利

（石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆石河子 832003）

奶牛子宮炎是指奶牛分娩過(guò)程中受各種應(yīng)激因素影響產(chǎn)生的隱匿性疾病，如果治療不及時(shí)，炎癥易擴(kuò)散轉(zhuǎn)為慢性，導(dǎo)致子宮內(nèi)環(huán)境無(wú)法恢復(fù)正常，最終引起長(zhǎng)期不孕，嚴(yán)重影響奶牛場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益[1]。目前，奶牛子宮炎常用的診斷技術(shù)主要有直腸觸診、陰道檢查、分泌物觀察、B 超檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查等；治療方法有抗生素療法、中藥療法、中西醫(yī)結(jié)合療法、激素療法、微生物療法、免疫學(xué)療法等[2]。在臨床實(shí)踐操作中，不同地區(qū)的科研人員、獸醫(yī)和畜主針對(duì)子宮炎的診斷、治療和預(yù)防存在方法上的差異，因此查閱近幾年國(guó)內(nèi)外奶牛子宮炎相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)奶牛子宮炎的診斷、監(jiān)測(cè)、預(yù)防和治療技術(shù)等進(jìn)行綜述，以期為臨床生產(chǎn)中奶牛的健康養(yǎng)殖和持續(xù)發(fā)展提供幫助。

1 診斷技術(shù)

1.1 細(xì)胞學(xué)診斷法

按照患病時(shí)間，國(guó)外奶牛繁殖專家根據(jù)疾病進(jìn)程和癥狀把奶牛子宮炎分為早期產(chǎn)后子宮炎和子宮內(nèi)膜炎，兩者以產(chǎn)后21 d 為界。子宮炎表現(xiàn)為產(chǎn)后21 d 內(nèi)子宮增大、松弛，伴有惡臭、水樣紅褐色分泌物排出，同時(shí)伴有發(fā)燒、厭食、抑郁以及產(chǎn)奶量和采食量下降等表現(xiàn)[3]。子宮內(nèi)膜炎又分為臨床型子宮內(nèi)膜炎和亞臨床型子宮內(nèi)膜炎。臨床型在分娩后21 d 或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可在子宮內(nèi)檢測(cè)到膿性分泌物；亞臨床型是機(jī)體炎癥，但并未出現(xiàn)臨床癥狀，可通過(guò)檢測(cè)子宮樣本中多形核白細(xì)胞（polymorphonuclear leukocyte，PMN）來(lái)診斷[3]。此外，子宮內(nèi)膜細(xì)胞學(xué)目前被認(rèn)為是子宮內(nèi)膜炎的參考檢查項(xiàng)目，因?yàn)樗锌赡茉\斷臨床和亞臨床病例[4]。雖然目前報(bào)道稱，細(xì)胞學(xué)檢查比超聲、陰道鏡和直腸觸診更準(zhǔn)確，是診斷子宮內(nèi)膜炎最可靠的技術(shù)[2]，但其昂貴耗時(shí)，所以臨床應(yīng)用較少。研究[5]發(fā)現(xiàn)，在奶牛產(chǎn)后的整個(gè)區(qū)間內(nèi)，PMN ＞5%是診斷子宮炎的閾值。而產(chǎn)后第4 周通過(guò)檢測(cè)PMN 診斷隱性子宮炎有不同的研究結(jié)果：Baranski[6]認(rèn)為PMN ＞18%是診斷隱性子宮炎閾值，而Lee[7]認(rèn)為PMN ≥14%是診斷隱性子宮炎閾值；Madoz 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，PMN ＞8%、＞6%可分別作為產(chǎn)后21～33、34～47 d 診斷隱性子宮炎閾值；Prunner[8]等發(fā)現(xiàn)，亞臨床型子宮內(nèi)膜炎、臨床型子宮內(nèi)膜炎、健康奶牛產(chǎn)后前3 周的PMN比例呈立方函數(shù)變化，其中具有子宮內(nèi)膜炎的奶牛PMN 比例較高。不同研究報(bào)道的PMN 閾值還有待于商榷。

1.2 直腸陰道檢查診斷法

有研究[9]通過(guò)陰道分泌物評(píng)分（vaginal discharge score，VDS）對(duì)奶牛子宮炎進(jìn)行分類（表1）：當(dāng)子宮分泌物薄、透明且有異味時(shí)，奶?；加凶訉m炎；當(dāng)黏液厚、透明呈條帶狀且無(wú)異味時(shí)，奶牛處于自我凈化恢復(fù)過(guò)程；當(dāng)分泌物薄或透明且無(wú)異味時(shí)，奶牛處于健康狀態(tài)。有報(bào)道[4]稱，70%的奶牛場(chǎng)通過(guò)直腸觸診獲取陰道分泌物診斷子宮炎；28%的奶牛場(chǎng)通過(guò)觀察會(huì)陰區(qū)是否有分泌物進(jìn)行判斷；2%的奶牛場(chǎng)不進(jìn)行分泌物評(píng)估。18%的牛場(chǎng)僅根據(jù)發(fā)熱使用抗生素治療奶牛子宮炎，45%的牛場(chǎng)根據(jù)奶牛表現(xiàn)抑郁和厭食治療奶牛子宮炎。這些研究結(jié)果反映了世界許多地區(qū)診斷奶牛子宮炎的情況。各地區(qū)診斷奶牛子宮炎的標(biāo)準(zhǔn)不一致，可能導(dǎo)致在其診斷方面存在誤判。

表1 陰道分泌物評(píng)分

1.3 B 超檢查

產(chǎn)后早期可以應(yīng)用超聲監(jiān)測(cè)子宮復(fù)舊情況，在監(jiān)測(cè)期間根據(jù)子宮超聲形態(tài)學(xué)測(cè)量指標(biāo)變化輔助診斷奶牛是否患子宮炎或子宮內(nèi)膜炎等。超聲檢查子宮及其內(nèi)容物也可用于診斷亞臨床型子宮內(nèi)膜炎。有研究[10]報(bào)道，子宮腔內(nèi)有少量液體是子宮內(nèi)膜輕度炎癥的征兆。經(jīng)直腸超聲測(cè)量子宮內(nèi)液體評(píng)分[11]見(jiàn)表2。

表2 直腸超聲測(cè)量子宮內(nèi)液體評(píng)分

1.4 PCR 診斷法

PCR 診斷技術(shù)敏感性高，檢測(cè)成本低且較為可靠。近年來(lái)僅見(jiàn)Aghamiri 等[12]建立了大腸桿菌、化膿隱秘桿菌、壞死梭桿菌和產(chǎn)黑色素普氏菌的四重PCR 診斷方法。該方法特異性良好，操作簡(jiǎn)單，但不適用于國(guó)內(nèi)子宮炎的病原檢測(cè)，不具備廣譜性。而國(guó)內(nèi)王寧寧[13]建立的大腸埃希菌、化膿隱秘桿菌、金黃色葡萄球菌、乳房鏈球菌、綠膿桿菌、奇異變形桿菌的六重 PCR 檢測(cè)方法，在臨床上應(yīng)用效果良好。

1.5 其他

其他檢測(cè)方法包括：檢測(cè)陰道分泌物pH，當(dāng)pH 處于酸性時(shí)，有患子宮炎風(fēng)險(xiǎn)；另外，在精液中加入發(fā)情奶牛陰道分泌黏液，當(dāng)在顯微鏡中觀察到精子快速死亡，則表明奶?？赡芑紒喤R床子宮內(nèi)膜炎；還可以將奶牛尿液加入硝酸銀試劑加熱煮沸，若底部有黑色沉淀，則判斷為子宮內(nèi)膜炎[9]。

2 監(jiān)測(cè)預(yù)警

2.1 指標(biāo)預(yù)警

國(guó)外在奶牛子宮炎預(yù)警方面做了諸多研究，如行為監(jiān)測(cè)器，生化指標(biāo)、免疫指標(biāo)分析，以及利用軟件分析建立預(yù)警模型等[14]。這些技術(shù)可有效幫助盡早預(yù)測(cè)奶牛子宮炎發(fā)生，提升治愈率。一項(xiàng)結(jié)合奶牛反芻模式、身體行為的自動(dòng)化健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[15]顯示，預(yù)警奶牛子宮炎的敏感性為55%。而且患子宮炎的奶牛喜臥，P 物質(zhì)、觸珠蛋白濃度更高，血鈣含量更低，循環(huán)白細(xì)胞和紅細(xì)胞數(shù)量更少[16-17]。另一項(xiàng)研究[18]則表明，觸珠蛋白濃度與奶牛子宮炎的治愈呈負(fù)相關(guān)。Dervishi 等[19]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，患子宮炎奶牛在分娩前8 周，一些氨基酸、三羧酸循環(huán)代謝物和單糖排泄，以及半乳糖、亮氨酸、賴氨酸和泛酸組合可作為奶牛子宮炎預(yù)測(cè)的指標(biāo)。另有研究[20]還描述了分娩前免疫細(xì)胞的特征，發(fā)現(xiàn)患子宮炎奶牛在產(chǎn)犢前42～4 d，CD14+單核細(xì)胞數(shù)目增加。陳夢(mèng)醒等[21]研究發(fā)現(xiàn)，患子宮炎奶牛確診前7 d 產(chǎn)奶量、前14 d 活動(dòng)量、前21 d反芻時(shí)間、前3 d 反芻時(shí)間可以作為奶牛子宮炎的診斷指標(biāo)，當(dāng)這4 個(gè)指標(biāo)超過(guò)臨界值時(shí)，奶牛后期患子宮炎的風(fēng)險(xiǎn)較大。喬彥杰等[22]、張保軍等[23]研究發(fā)現(xiàn)，門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶（AST）、孕酮（P4）、前列腺素（PGE2）、一氧化氮（NO）、白介素2（IL-2）和干擾素γ（IFN-γ）5 個(gè)指標(biāo)與奶牛子宮炎早期預(yù)警有關(guān)，當(dāng)產(chǎn)后5～9 d 奶牛血清中這些指標(biāo)超過(guò)臨界值時(shí)，后期患子宮炎的風(fēng)險(xiǎn)增高。孫宏亮等[24]報(bào)道，產(chǎn)前血清尿素（REA）和血清尿素氮（BUN）具有成為胎衣不下早期預(yù)警指標(biāo)的潛力。

2.2 基因組預(yù)測(cè)

國(guó)外有研究表明，基因組預(yù)測(cè)有利于提前干預(yù)奶牛子宮炎等疾病的發(fā)生。McNeel 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，健康特征預(yù)測(cè)與最差和最佳組間疾病發(fā)病率的表型差異有關(guān)，奶牛子宮炎最差和最佳基因組之間存在明顯差異。因此，基因組預(yù)測(cè)有效結(jié)合小母牛的健康特征可以預(yù)測(cè)未來(lái)子宮的健康表現(xiàn)，并可能成為幫助降低子宮炎發(fā)生率和提高產(chǎn)奶量的一種有效手段。

3 新型預(yù)防治療方法

受全球抗生素耐藥性傳播的影響和世界衛(wèi)生組織對(duì)合理使用抗生素[26]的推動(dòng)，越來(lái)越多的科研工作者致力于開(kāi)發(fā)“替抗”療法，以達(dá)到合理使用抗生素，減少子宮疾病的目的。目前研究的“替抗”療法主要通過(guò)減少細(xì)菌增殖，或改善子宮的免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮作用。

3.1 殼聚糖微粒（chitosan microparticles，CM）

殼聚糖是由甲殼素去乙酰化產(chǎn)生的線性多糖，具有無(wú)毒、黏附性、相容性和可降解性等特性[27]。有研究[28]報(bào)道，CM 在酸性和中性pH 下具有廣譜抗菌活性，因此有成為替代傳統(tǒng)抗生素的潛力。另外一項(xiàng)研究[29]發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)后2 d 宮內(nèi)灌注CM，可降低產(chǎn)后7 d 奶牛子宮炎的發(fā)生率。而一項(xiàng)來(lái)自美國(guó)佛羅里達(dá)州北部的研究[30]發(fā)現(xiàn)，在奶牛子宮炎診斷時(shí)以及診斷后2 d、4 d 子宮內(nèi)灌注24 g CM，不僅未能提高子宮炎的治愈率，且不利于奶牛的產(chǎn)奶、存活和繁殖。因此，就目前來(lái)說(shuō)，CM 并不是治療奶牛子宮炎的良好選擇，關(guān)于后期能否應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐還需要進(jìn)一步研究。

3.2 精油

精油是存在于牛至、百里香、冬季香薄荷等唇形科植物精油中的天然香芹酚，是一種單萜酚類化合物，具有抗氧化、抗炎和抗菌的特性[31]。其作用機(jī)制是，通過(guò)增加細(xì)胞內(nèi)ATP 庫(kù)的消耗、膜電位的變化以及質(zhì)膜對(duì)質(zhì)子和鉀離子的滲透性，達(dá)到減少細(xì)菌增殖的效果[32]。Pinedo 等[33]對(duì)有機(jī)精油灌注液和碘聚維酮治療奶牛子宮炎效果進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)使用有機(jī)精油灌注液治療后6 d、14 d 的子宮炎發(fā)生率更低。

3.3 臭氧

臭氧的治療原理有兩方面：一方面是利用其對(duì)細(xì)菌、真菌、孢子和病毒等微生物的抑制、滅活作用[2]；另一方面是通過(guò)抑制促炎細(xì)胞因子和磷脂酶A2，刺激免疫細(xì)胞因子活性，產(chǎn)生抗炎作用[34]。研究[35]發(fā)現(xiàn)，在分娩后35 d，用50 mL 臭氧制劑（50 μg/mL）處理奶牛，可以降低奶牛子宮炎發(fā)生率，同時(shí)增加受孕率。

3.4 益生菌

益生菌通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性排斥和阻止病原體粘附，降低環(huán)境pH，調(diào)節(jié)微生物穩(wěn)態(tài)，參與免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，達(dá)到提高機(jī)體免疫力效果[36]。Ametaj等[37]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌混合物可降低產(chǎn)后3 周的奶牛子宮炎發(fā)生率。Genis 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，使用乳酸菌混合物進(jìn)行陰道內(nèi)治療，可使子宮炎發(fā)生率從31.1%降至13.3%。宋朋杰等[39]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌、副干酪乳桿菌、鼠李糖桿菌混合活菌制劑加乳酸菌MRS 培養(yǎng)基發(fā)酵上清液，治療臨床型子宮內(nèi)膜炎的有效率為90%，治愈率為60%。綜上可見(jiàn)，陰道內(nèi)灌注乳酸菌混合物似乎能有效降低奶牛子宮炎發(fā)生率。盡管如此，其作用機(jī)制仍需進(jìn)一步闡明，需要進(jìn)行廣泛現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以確認(rèn)其可以作為一種“替抗”療法應(yīng)用于生產(chǎn)中。

3.5 子宮炎疫苗

國(guó)外有研究[40]報(bào)道，含有主要子宮炎病原體（大腸桿菌、壞死梭桿菌和化膿桿菌）主要毒力因子（fimH、lktA和pyolysin，Plo）的不同蛋白質(zhì)組合和滅活全菌疫苗通過(guò)陰道或皮下聯(lián)合施用，可有效將奶牛子宮炎的發(fā)生率從27.6%降至11.1%；臨床試驗(yàn)[41]表明，滅活和亞單位組合免疫聯(lián)合佐劑能有效降低母牛的子宮炎發(fā)生率。隨著子宮微生物組學(xué)領(lǐng)域不斷發(fā)展，未來(lái)十年新型疫苗將會(huì)是非常有前景的研究熱點(diǎn)。

3.6 重組白細(xì)胞介素-8

白細(xì)胞介素-8（IL-8）是一種促炎細(xì)胞因子，由平滑肌、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和具有Toll 樣受體的先天免疫系統(tǒng)細(xì)胞產(chǎn)生，并且通過(guò)與其受體CXCR1 和CXCR2 在中性粒細(xì)胞表面的結(jié)合誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞活化，從而增加其吞噬和殺傷能力[42]。研究[43]報(bào)道，從分娩前15 d 到分娩后15 d，正常奶牛血漿的IL-8 濃度低于胎衣不下奶牛，表明IL-8可吸引中性粒細(xì)胞進(jìn)入子宮，是維持子宮健康的關(guān)鍵。Zinicola 等[44]研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)犢后12 h，子宮內(nèi)使用低劑量和高劑量的重組IL-8（rbIL-8），可降低多胎奶牛產(chǎn)褥期子宮炎的發(fā)生率，從而提升產(chǎn)奶量。推測(cè)這種免疫調(diào)節(jié)劑可以使機(jī)體恢復(fù)正常，提高產(chǎn)奶量，但需要進(jìn)一步研究以揭示rbIL-8 改善泌乳性能的機(jī)制。此外，需要在多個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行大樣本大規(guī)模實(shí)地研究，以確認(rèn)是否可以復(fù)制對(duì)子宮炎干預(yù)。

4 展望

目前，關(guān)于奶牛子宮炎的診斷方法有很多，但也不乏局限性，比如操作中需要獸醫(yī)主觀判斷、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)耗時(shí)太長(zhǎng)、采集病原遭受污染等問(wèn)題，因此尋求更加簡(jiǎn)便、快捷的診斷方法以及診斷標(biāo)準(zhǔn)是下一步研究的方向。

對(duì)于奶牛子宮炎的預(yù)測(cè)，雖然前人的研究取得了一定進(jìn)展，但其預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度依然不足。樣本量小、樣本地域差異都會(huì)造成預(yù)警指標(biāo)的差異。在奶牛子宮炎預(yù)警上應(yīng)該加大樣本量，并結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行建立；同時(shí)預(yù)警指標(biāo)建立后，一定要在所在地區(qū)進(jìn)行多次重復(fù)驗(yàn)證，這樣才能進(jìn)一步確認(rèn)預(yù)警指標(biāo)；對(duì)于畜牧養(yǎng)殖人員也應(yīng)當(dāng)要提升數(shù)據(jù)分析能力。當(dāng)然，使用基因組來(lái)預(yù)測(cè)健康特征是另一個(gè)進(jìn)步，它將生物信息學(xué)與臨床實(shí)踐相結(jié)合，可以很快改變奶牛場(chǎng)子宮疾病的管理，但未來(lái)能否大面積受用還需要探究。

“替抗”療法方面，子宮炎疫苗、免疫調(diào)節(jié)劑、益生菌等一系列研究為后續(xù)提供了研究基礎(chǔ)和方向，但在成為治療奶牛子宮炎的主流藥物之前，仍需要進(jìn)行大量的臨床試驗(yàn)和效果評(píng)估，以真正解決抗生素殘留問(wèn)題，從而促進(jìn)我國(guó)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。