荷斯坦奶牛尾根部易感染牛痒螨属(Chorioptes bovis 和 texanus)皮肤的形态学和生化特征

Morphological and biochemical characterization of Holstein cow skin at the tail root region susceptible to Chorioptes bovis and texanus parasitism.

作者信息Emi Fujii, Hotaka Hashimoto, Shin-Ichiro Fukumoto, Naoyuki Maeda, Yasuhiro Hasegawa, Tomohito Iwasaki, Marina Hosotani, Hiromi Ueda, Takafumi Watanabe
PMID38972752
发布时间2024-08
DOI10.1292/jvms.24-0057

实验完整度

包含组织学(2D/3D)、qPCR和免疫组化等多层级验证,但缺乏功能验证或体内实验,且样本量较小。

主要模型

荷斯坦奶牛皮肤组织(尾根部、侧腹部、咬肌中央部)

重点核对

皮肤样本来自8头33至67月龄荷斯坦奶牛,来自商业化屠宰厂 3D分析样本选自2D分析中rLA部位毛囊数和腺体百分比最接近平均值的个体 qPCR分析6个个体的ALDH1A1和LOC785756表达,以GAPDH为内参,采用ΔΔCt法 免疫组化使用1:400稀释的抗ABP/SHBG多克隆抗体(bs-2410R-T) 统计分析采用Tukey检验,P<0.05

摘要

牛疥癣引起极度瘙痒,相关应激是动物福利问题,并因奶牛生产力下降和驱虫成本造成经济损失。本研究探讨了痒螨属(C. bovis 和 C. texanus)为何优先侵染尾根部(rTR),并进行组织学和生化分析,重点关注作为寄生节肢动物侵染起始点的宿主气味挥发性成分。皮肤样本取自rTR、侧腹部和咬肌中央部,后两者作为对照部位。二维和三维组织学分析测量了每个单位体积的皮脂腺和汗腺百分比。q-PCR分析了与挥发性气味化合物相关的基因ALDH1A1和LOC785756的表达水平,这些化合物作为蜱的驱避和吸引信使。免疫组织化学用抗雄激素结合蛋白β样(ABPβ样,由LOC785756编码)抗体对三个部位进行染色。三维分析显示,rTR的皮脂腺比其他区域更连续且以更大的团块存在。LOC785756的表达水平在rTR显著升高,免疫组织化学显示ABPβ样存在于皮脂腺中,且在rTR有强阳性信号。这些结果表明,C. bovis/texanus选择性地侵染rTR,因为该部位皮肤具有发育良好的皮脂腺,包含大量作为螨吸引剂的ABPβ样。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Chorioptes bovis和C. texanus为何优先寄生荷斯坦奶牛尾根部皮肤?
核心机制
尾根部皮脂腺发育良好且分泌大量ABPβ样蛋白,该蛋白作为螨类吸引剂,导致C. bovis/texanus选择性寄生。
主要证据
3D组织学显示rTR皮脂腺更连续且体积更大;qPCR显示LOC785756表达在rTR显著升高;免疫组化显示rTR皮脂腺ABPβ样强阳性。
研究意义
识别参与蜱和螨寄生的引诱剂和驱避剂,有助于控制牛体外寄生虫病,从而改善动物福利并稳定产奶量。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

皮肤样本采集与区域选择

比较Chorioptes螨易感部位(尾根部)与较少接触外源物质的对照部位(侧腹部和咬肌中央部)的皮肤特征。

从8头荷斯坦奶牛的尾根部、侧腹部和咬肌中央部采集皮肤样本,确认无螨感染后剃毛、解剖。

2

二维(2D)和三维(3D)组织学分析

定量比较三个区域真皮中皮脂腺和汗腺的分布和体积比例。

皮肤样本经石蜡包埋、切片、H&E染色,使用光学显微镜和图像分析软件(Image Pro 3D)测量单位面积和单位体积的腺体百分比。

3

基因表达分析(qPCR)

比较三个区域中与挥发性气味化合物相关的基因ALDH1A1和LOC785756的表达水平。

提取总RNA,逆转录合成cDNA,使用THUNDERBIRDS SYBR qPCR Mix进行qPCR,以GAPDH为内参,采用ΔΔCt法分析。

4

免疫组织化学(IHC)检测ABPβ-like

验证ABPβ-like蛋白在三个皮肤区域的定位和表达差异。

使用抗ABP/SHBG多克隆抗体(bs-2410R-T)对切片进行免疫染色,检测ABPβ-like在皮脂腺和汗腺中的分布。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

样本或模型特征验证
分子表达变化验证
统计分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
光学显微镜(Primostar 3)ZEISS--
图像分析软件(Image Pro 3D V10.0.04)Media Cybernetics Inc.--
RNAlaterQIAGEN--
RNeasy Plus Universal Mini 试剂盒QIAGEN--
Rever Tra Ace qPCR RT Master MixToyobo Co., Ltd.--
THUNDERBIRDS SYBR qPCR MixToyobo Co., Ltd.--
抗ABP/SHBG多克隆抗体(bs-2410R-T)Bioss Inc.bs-2410R-T
SAB-PO (M) 试剂盒Nichirei Bioscience Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本采集
皮肤样本来源:商业屠宰厂;奶牛年龄范围;样本数量(8头);毛发处理;固定方法(4%多聚甲醛在0.1 M磷酸盐缓冲液中4°C过夜)
阅读提示:Materials and Methods: Experimental animals
2D和3D组织学分析
切片厚度(5µm和15µm);染色方法;图像分析软件(Image Pro 3D);3D分析样本的选择标准;计算单位面积/体积的腺体百分比
阅读提示:Materials and Methods: Sample preparation for 2D and 3D analysis; 2D analysis; 3D analysis
qPCR分析
RNA提取试剂盒;逆转录试剂盒;qPCR试剂;引物序列;qPCR条件;内参基因(GAPDH);数据分析方法(ΔΔCt);基因表达量比较的个体数量(6头)
阅读提示:Materials and Methods: Reverse transcription and quantitative real-time polymerase chain reaction; Table 1
免疫组织化学
抗体稀释度;抗体孵育条件;封闭条件;检测系统(SAB-PO Kit);显色和复染方法
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry
统计分析
检验方法(Tukey test);显著性水平(P<0.05);组间比较
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis; Figure legends