粪便微生物标志物在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用制造技术

本发明专利技术公开了粪便微生物标志物在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用，属于微生物及临床医学技术领域。所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)中的一种或多种的组合。本发明专利技术的微生物标记物的AUC值均符合诊断学意义，具有较高的临床诊断应用价值；应用本发明专利技术的微生物标记物能够对围产期脂肪肝奶牛进行诊断、鉴别和监测，不仅成本低、操作简单，而且是一种无创且非侵入性的检测手段，符合动物福利与健康养殖的理念，可广泛应用于奶牛的规模化养殖。牛的规模化养殖。牛的规模化养殖。

【技术实现步骤摘要】
粪便微生物标志物在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用


[0001]本专利技术涉及微生物及临床医学
，具体涉及粪便微生物标志物在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用。

技术介绍

[0002]脂肪肝是围产期奶牛高发的一种代谢紊乱疾病，尤其是高产奶牛。奶牛产前21天至产后21的这段时间为围产期(Drackley,1999；Grummer,1995)。围产期奶牛由于采食量减少导致能量摄入减少，运动量也大幅降低，而生产和泌乳需要大量的能量支撑，这会导致脂肪动员的改变，导致机体消耗自身的脂肪，血液中游离脂肪酸(NEFA)的浓度升高，肝脏摄取游离脂肪酸的速率加快，这些NEFA进入肝脏后被酯化形成甘油三酯(TG)，TG可以通过水解的方式或者以极低密度脂蛋白(VLDL)的形式分泌到肝脏外；但以VLDL形式分泌入血的效率很低。当TG的合成速度高于运输速度的时候，就会导致TG在肝脏的积累，使脂肪在肝中积存超过肝脏的正常含量时，称为脂肪肝。奶牛脂肪肝病作为奶牛围产期常发的代谢紊乱性疾病之一，严重的还会引发酮病、产后瘫痪等，严重影响奶牛的产奶性能、繁殖性能、使用寿命。该病的发生率在奶牛围产期尤为常发，发生比例相对较高(5
‑
10％的奶牛患重度脂肪肝，30
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40％患中度或轻度脂肪肝)，对奶业造成巨大经济损失。因此，准确诊断围产期脂肪肝奶牛既有利于奶牛健康，又可以减少牧场经济损失。
[0003]目前，脂肪肝的检测方法主要有肝脏活检、血清生理生化、蛋白质组学和代谢组学、数字化图像技术等。其中，肝脏活检——奶牛活体取肝组织进行脂肪含量测定是肝脏代谢研究的重要检查方法；目前奶牛脂肪肝诊断的金标准是通过检测肝脏甘油三脂所占肝脏湿重的比例来确定。奶牛肝脏中TG＜1％为正常；1％＜TG＜5％为轻度脂肪肝；5％＜TG＜10％为中度脂肪肝；TG＞10％为重度脂肪肝。但该方法是一种侵入性方法，对奶牛的健康产生雪上加霜的影响，不利于动物福利；况且，预后不良还会导致并发性感染疾病。临床上也可通过血清生理生化诊断奶牛脂肪肝，目前比较认可的诊断方法为Reid提出的Y值法(3项血清生化指标进行计算)，但是经调研依然存在较大误差，不适用于规模化牧场。
[0004]前期研究中，专利技术人发现用粪便中的小分子代谢物作为标志物可以对脂肪肝奶牛进行无创诊断。但由于小分子代谢物的测定过程相对复杂，而且小分子代谢物的丰度和稳定性也相对偏低。因此，寻求新的用于无创识别或预警脂肪肝奶牛的粪便标志物仍是目前防治围产期奶牛脂肪肝病急需突破的瓶颈。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一组微生物标志物及其在无创识别/预警围产期脂肪肝奶牛中的应用。经诊断能力验证，本专利技术的微生物标记物的AUC值均符合诊断学意义，具有较高的临床诊断应用价值；应用本专利技术的微生物标记物能够对围产期脂肪肝奶牛进行诊断、鉴别和监测，不仅成本低、操作简单，而且是一种无创且非侵入性的检测
手段，符合动物福利与健康养殖的理念，可广泛应用于奶牛的规模化养殖。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面，提供如下1)
‑
3)至少一项所述种的微生物作为微生物标记物在制备诊断围产期奶牛脂肪肝病的试剂或试剂盒中的用途：
[0008]1)假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)；
[0009]2)嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)；
[0010]3)毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)。
[0011]上述三种微生物标记物分离自奶牛粪便，均能准确的识别奶牛脂肪肝病，每一种微生物标记物的AUC值均符合诊断学意义，具有较高的临床诊断应用价值；而且，多个联合应用时，AUC比单个更接近于1，诊断效果更好；上述三个微生物标记物联合应用时，对围产期奶牛脂肪肝病的识别效果最好。
[0012]由此，优选的，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)三种的组合；
[0013]或者，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)两种的组合。
[0014]本专利技术的第二方面，提供检测奶牛代谢物中微生物标记物的试剂在制备用于非侵入性识别围产期奶牛脂肪肝病的产品中的用途；
[0015]所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)中的一种或多种的组合。
[0016]优选的，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)三种的组合；
[0017]或者，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)两种的组合。
[0018]进一步的，所述试剂为检测奶牛代谢物中微生物标记物相对丰度的试剂。
[0019]优选的，所述试剂为宏基因组测序、16S测序或qPCR测序用试剂。
[0020]优选的，所述奶牛代谢物为粪便。
[0021]上述用途中，非侵入性识别围产期奶牛脂肪肝病的方法包括：
[0022](1)收集来自待测围产期奶牛的粪便；
[0023](2)检测奶牛粪便中的微生物标记物的相对丰度；
[0024](3)基于检测到的微生物标记物的相对丰度识别待测围产期奶牛是否患有脂肪肝病。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术基于宏蛋白组学技术，首次从种的水平提出了作为非侵入性识别和鉴定脂肪肝病奶牛的微生物标志物。经诊断能力验证，本专利技术的每一种微生物标记物的AUC均较高，具有更高的临床诊断应用价值。
[0027](2)利用本专利技术的微生物标志物对脂肪肝奶牛进行识别、鉴定和监测，不仅成本
低、操作简单，而且是一种无创且非侵入性的检测手段，符合动物福利与健康养殖的理念，未来可广泛应用于奶牛的规模化养殖，促进奶业健康、高效发展。
[0028](3)本专利技术所使用的是粪便微生物标记物，粪便是奶牛的末端代谢物，不仅可以反映机体的代谢状况；而且可以“无创”诊断/预警奶牛的代谢状况。避免了肝活检给奶牛带来的二次伤害本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.如下1)
‑
3)至少一项所述种的微生物作为微生物标记物在制备诊断围产期奶牛脂肪肝病的试剂或试剂盒中的用途：1)假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)；2)嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)；3)毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivorax)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)三种的组合；或者，所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)和毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)两种的组合。3.检测奶牛代谢物中微生物标记物的试剂在制备用于非侵入性识别围产期奶牛脂肪肝病的产品中的用途；所述微生物标记物为假长双歧杆菌(Bifidobacterium pseudolongum)、嗜糖普雷沃氏菌(Prevotella multisaccharivora...

【专利技术属性】
技术研发人员：师科荣，孙浩铭，刘廷俊，张璇，侯宪朋，宋旭阳，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：