论文部分内容阅读
子宫蓄脓是母犬常见且高发的生殖系统疾病,其特点是子宫内发生急性或者慢性化脓性细菌感染,炎性渗出物在子宫腔内聚集。当前认为是细菌和激素共同作用导致犬子宫蓄脓,具体的作用机制尚不完全清楚。随着菌群的深入研究,“无菌子宫”假说受到了挑战,人类医学研究发现子宫内存在菌群。而伴侣动物犬的正常子宫内是否具有菌群,子宫蓄脓是否与这些菌群异常改变有关系,目前未见报道。本项目通过对吉林省4个市2020年1月-2020年12月的子宫蓄脓病例进行了发病情况调查,对30例健康犬和41例子宫蓄脓患犬的子宫内膜组织进行了16S r RNA基因测序分析和代谢组学分析,研究健康犬和子宫蓄脓患犬子宫内菌群的特征,筛选和分析关键差异菌群和差异代谢物,为进一步揭示宫内菌群异常在子宫蓄脓发生发展中的作用及其机制奠定理论基础,为子宫疾病微生物学防治提供新思路。2020年1月至2020年12月,在吉林省的长春市、吉林市、松原市和延边朝鲜自治区进行了犬子宫蓄脓的发病情况调查。通过这四个地区动物医院的医疗系统和医生病例记录,调查发现有子宫蓄脓病例317例。患犬的体型、品种、年龄、发病季节分布、是否并发症肿瘤调查结果如下:1)小型犬占比65.93%,其中贵宾犬30.60%,博美犬9.78%、雪纳瑞犬5.99%、吉娃娃犬4.73%、比熊犬3.79%;中型犬19.8%,其中萨摩耶犬4.73%;大型犬14.19%,其中金毛寻回犬9.78%。2)年龄最小发病年龄为2岁,最大发病年龄为16岁,5岁以后患子宫蓄脓的病例占94.00%。3)子宫蓄脓患犬各个季节均有发生,其中春季占比28.39%、夏季占比26.81%、秋季占比22.08%、冬季占比22.71%。4)并发乳腺肿瘤在子宫蓄脓占14.51%,皮肤肿瘤2.21%、阴道肿瘤1.58%、脂肪瘤0.63%。本实验对30例健康犬和41例子宫蓄脓患犬的子宫内膜组织进行了16S r RNA基因测序分析。通过血常规、生化检查、C反应蛋白(CRP)、孕酮检测、阴道涂片、B超检查、子宫外观和病理组织学检查确定健康犬和子宫蓄脓患犬。16S r RNA基因测序分析,结果表明,健康犬和子宫蓄脓患犬的子宫内都存在菌群。健康犬的主要菌群为变形菌门(Proteobacteria)中的假单胞菌属(Pseudomonas,21.85%)、弧形菌属(Vibrio,7.81%)、罗尔斯通菌属(Ralstonia,8.78%)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas,2.13%)、(Methyloversatilis,2.75%)、志贺菌属(Escherichia-Shigella,2.03%)等;厚壁菌门(Firmicutes)中的葡萄球菌属(Staphylococcus,3.43%)、链球菌属(Streptococcus,1.58%)、乳杆菌属(Lactobacillus,1.56%)、布劳特氏属(Blautia,1.20%)等;拟杆菌门(Bacteroidetes)中的拟杆菌属(Bacteroides,2.12%)等。与健康犬子宫内膜组织中菌群的丰富度相比,子宫蓄脓患犬宫内菌群丰富度显著降低(P<0.05)。LEf Se分析结果显示健康犬和子宫蓄脓患犬子宫内存在21个显著差异物种,其中志贺菌属(Escherichia_Shigella)、嗜血杆菌属(Haemophilus)、支原体属(Mycoplasma)、肠球菌属(Enterococcus)、绿脓杆菌(Pseudomonas_aeruginosa)在子宫蓄脓患犬子宫内膜组织中显著富集。为了进一步验证宫内菌群与子宫蓄脓的相关性以及筛选和分析两组间的关键代谢产物和代谢通路,本实验分别采取15份健康犬和15份子宫蓄脓患犬子宫内膜组织进行了非靶向LC-MS代谢组分析。研究发现健康犬与子宫蓄脓患犬子宫内膜组织的代谢产物有显著差异,两组间差异代谢产物275种,其中显著上调代谢产物有犬尿酸(Kynurenic acid)等180种(P<0.05),显著下调的代谢产物有前列腺素H2(Prostaglandin H2)等95种(P<0.05)。差异代谢物KEGG富集分析表明,两组的差异代谢产物主要与烟酸盐和烟酰胺代谢(Nicotinate and nicotinamide metabolism)、花生四烯酸代谢(Arachidonic acid metabolism)、催乳激素信号(Serotonergic synapse)以及色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)途径有关。结果表明犬尿酸(Kynurenic acid)、2-氨基苯乙酮(2-Aminoacetophenone)、雌酮(Estrone)等与子宫蓄脓的发生起到关键性的作用。综上所述,健康犬和子宫蓄脓患犬子宫内膜组织内均存在特异性菌群和代谢物,结果显示在子宫蓄脓的发生发展过程中:1)志贺氏杆菌属(Escherichia_Shigella)、嗜血杆菌属(Haemophilus)、支原体属(Mycoplasma)、肠球菌属(Enterococcus)、绿脓杆菌(Pseudomonas_aeruginosa)是重要菌群;2)犬尿酸(Kynurenic acid)、2-氨基苯乙酮(2-Aminoacetophenone)、雌酮(Estrone)等代谢产物起到了关键作用。3)色氨酸代谢通路(Tryptophan metabolism)、催乳激素信号通路(Serotonergic synapse)等代谢途径参与了相关过程。