一例日本黑牛犊牛由产气荚膜梭菌引起的气肿性网胃炎伴继发性结肠小袋虫感染

Emphysematous rumenitis in a Japanese black calf caused by Clostridium perfringens with secondary Balantidium coli infection.

作者信息Asmaa A Hegazy, Naoyuki Fuke, Mutsumi Nakai, Miho Kakiya, Hiroaki Kondo, Takuya Hirai
PMID40335292
发布时间2025-07-01
DOI10.1292/jvms.24-0403

实验完整度

包含大体、组织病理、免疫组化、细菌分离与PCR分型、寄生虫PCR与测序,但未涉及功能或机制验证。

主要模型

日本黑牛犊牛(4月龄,雌性)

重点核对

动物品种与年龄:日本黑牛犊牛,4月龄,雌性 样本:瘤胃黏膜及内容物、网胃组织 组织固定:10%中性缓冲福尔马林,石蜡包埋,切片厚度4 µm 免疫组化:抗Clostridium spp.抗体稀释度×512,抗原修复用0.1%放线菌酶E 37°C 20 min 细菌培养:C. welchii琼脂培养基含卡那霉素,5%蛋黄,35°C厌氧培养

摘要

一头4月龄的日本黑牛犊牛表现出厌食和呼吸窘迫。尸检显示瘤胃壁呈海绵状外观,组织学诊断为气肿性网胃炎。瘤胃黏膜表现出化学性网胃炎的典型病变,因此怀疑瘤胃酸中毒。在变性的瘤胃黏膜表面可见革兰氏阳性杆菌,并与产气荚膜梭菌抗体发生反应。厌氧培养分离出产气荚膜梭菌,通过多重聚合酶链反应鉴定为A型产气荚膜梭菌。瘤胃腔和黏膜下层可见大型纤毛滋养体,经PCR确认为结肠小袋虫。这些发现表明,瘤胃酸中毒导致菌群失调,使A型产气荚膜梭菌得以生长,引起气肿性网胃炎,并促进继发性结肠小袋虫感染。

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
日本黑牛犊牛气肿性网胃炎的病因及病理机制。
核心机制
瘤胃酸中毒导致菌群失调,使A型产气荚膜梭菌过度生长,产生毒素和气体,引起气肿性网胃炎;组织损伤促使结肠小袋虫继发感染,可能加重病变。
主要证据
大体和组织病理学显示瘤胃黏膜化学性网胃炎和黏膜下层气肿;免疫组化证实梭菌抗原存在于瘤胃壁各层;厌氧培养和多重PCR鉴定为A型产气荚膜梭菌;PCR和序列分析证实结肠小袋虫感染。
研究意义
首次在日本报道牛结肠小袋虫感染,并描述了一种罕见的气肿性网胃炎病例,其发病机制可能涉及梭菌毒素和继发性寄生虫感染。

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

大体病理学检查

观察尸体剖检时各器官的肉眼病变。

对肝脏、肾脏、脾脏、心脏、肺脏、瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃和肠道进行了大体检查。肺脏显示颅腹侧实变,瘤胃黏膜充血,切面呈海绵状。

2

组织病理学检查

确定瘤胃和网胃的组织学病变特征。

对所有器官的组织切片进行HE染色,对瘤胃切片进行Gram和PAS染色。镜下见瘤胃黏膜上皮空泡变性、坏死,黏膜下层气肿,血管壁纤维蛋白样坏死,以及结肠小袋虫滋养体。

3

免疫组织化学

验证梭菌抗原在病变组织中的存在及其定位。

使用抗Clostridium spp.抗体进行IHC,检测到瘤胃壁各层和吞噬细胞中的梭菌抗原。对SMA和CD31进行IHC,以排除气肿空间为淋巴管或血管。

4

细菌学检查与PCR分型

分离并鉴定产气荚膜梭菌及其毒素基因型。

对瘤胃黏膜和内容物进行厌氧培养,分离出产气荚膜梭菌。提取DNA,用多重PCR检测毒素基因,结果显示仅有cpa基因,鉴定为A型。

5

寄生虫学检查与PCR鉴定

确认纤毛虫滋养体的种类。

从瘤胃和网胃新鲜样本中提取DNA,针对B. coli的ITS1-5.8s-ITS2区域进行PCR扩增,产物测序并与参考序列比对,序列相似性为91.8%和87%。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
10%中性缓冲福尔马林----
兔抗梭菌多克隆抗体----
放线菌酶E----
N-Histofine Simple stain MAX PO (R)Nichirei Bioscience, Inc.--
N-Histofine Simple stain AEC溶液Nichirei Bioscience, Inc.--
Mayer氏苏木素----
抗平滑肌肌动蛋白抗体(克隆1A4)Dako--
抗CD31抗体(多克隆)Bioss--
Histofine simple stain MAX-PONichirei Bioscience, Inc.--
C. welchii琼脂培养基Nissui--
AnaeroPack厌氧罐Sugiyama-Gen--
High Pure PCR产物纯化试剂盒Roche--

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
尸体剖检
死亡至剖检间隔时间:2小时内
阅读提示:材料与方法部分,尸体剖检
组织病理学检查
固定液:10%中性缓冲福尔马林;切片厚度:4 µm
阅读提示:材料与方法部分,组织学检查
免疫组织化学
抗Clostridium spp.抗体稀释度:×512;抗原修复:0.1%放线菌酶E,37°C,20分钟;一抗孵育:室温30分钟
阅读提示:材料与方法部分,免疫组织化学
细菌学检查
样本量:0.1 g;热处理:100°C,10分钟;培养基:CW琼脂含卡那霉素和5%蛋黄;培养条件:35°C厌氧
阅读提示:材料与方法部分,细菌学检查
寄生虫学检查
PCR靶标:ITS1-5.8s-ITS2区域;测序和比对方法
阅读提示:材料与方法部分,寄生虫学检查