研究人员调查了导致牛产生产志贺毒素的大肠杆菌的原因

产志贺毒素的大肠埃希氏菌(STEC)是主要由牛传播的食源性病原体，可导致出血性结肠炎和肾衰竭。为了找到减少这一问题的方法，密歇根州立大学的研究人员表明，压力和与哺乳有关的负能量平衡似乎会促使STEC脱落，特别是在夏季。这项研究于6月24日在美国微生物学会期刊“ 应用与环境微生物学 ”杂志上发表。除了哺乳期外，研究人员观察到STEC与较高温度的关联，主要研究者Shannon D. Manning说这有助于压力。“当拥挤时，这可能对动物产生更大的影响，尽管我们没有对此进行检查，”她说。

牛的 STEC的另一个可能的贡献者是附近的野生动物。“在我们之前的研究中，我们从奶牛牧场附近的鹿粪中培养出STEC，并确定了种间传播的证据，”密歇根州立大学微生物学和分子遗传学系基础副教授Manning说。东兰辛大学。

在这项研究中，该团队从密歇根州六个奶牛场和五个饲养场的1000多头牛中抽取了粪便。如果他们在粪便样本中发现至少一个志贺毒素阳性的大肠杆菌菌落，他们将个体奶牛计为污染或定殖。

一些结果令人惊讶。长期以来，人们一直认为大多数产志贺毒素的大肠杆菌属于O157菌株。曼宁说，在许多其他州，情况一直如此。但在该研究中，175只STEC阳性牛中只有19只具有O157菌株，而产生志贺毒素的大肠杆菌中的大多数具有其他血清型。曼宁说，这些基因在每个牛群中都有不同的毒力基因谱，甚至在个体牛群中也是如此。

Manning说，大量的血清型使得设计干预措施变得更加复杂。“直接针对特定血清型如O157的干预措施的使用对于管理牛的STEC脱落将不太有用，因为存在许多其他菌株类型并且志贺毒素噬菌体[可感染细菌的病毒]可以容易地感染其他大肠杆菌居住在牛群和农场环境中，“她说。

与传统观点相反，非O157 STEC可能与O157一样具有毒性。曼宁表示，最致命的大肠杆菌爆发发生在德国，造成54人死亡，是一种非O157血清型。

因此，曼宁表示，与其针对血清型不同，可能需要采用“群体级”管理措施来减少STEC向其他易感染动物的传播，并减少污染食物供应的可能性。例如，牛在第一次泌乳期间更有可能脱落STEC。因此，当时隔离它们可能是有用的。“其他做法可能涉及限制压力源，如热应激，或限制在极端温度下与其他动物接触，以减少传播，”曼宁说。更一般地，可以分离高风险动物。

多种大肠杆菌菌株是STEC阳性并不奇怪。毒素由一种感染细菌的病毒携带，称为噬菌体。(病毒基本上是由DNA和蛋白质组成的非活体分子机器，它们必须劫持宿主细胞机器才能繁殖。)这些特定的噬菌体可以进入任何大肠杆菌菌株。一旦他们这样做，他们将他们的DNA纳入细菌宿主基因组，使宿主产生毒素。

Manning说，这项研究是一项重大的多学科研究。“我们需要兽医来确定愿意参与的候选农场和农民。流行病学家开发了采访农民时使用的调查问卷。兽医，动物科学家和学生对动物进行了处理，收集了粪便样本，擦拭了直肠交界处，并采集了血液。用于免疫抽样研究。“

“所有的样本都回到了我的实验室，在那里，微生物学学生团队 - 毕业生和本科生培养了病原体，并通过多种分子测试证实了STEC阳性，”Manning说。“没有如此广泛的专业知识，这项研究将非常困难。”

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