牛呼吸系统疾病（Bovine Respiratory Disease, BRD）是由多种病原体引发的一类传染性呼吸系统综合征，是危害我国乃至全球牛群健康养殖的重要疾病之一。多年来，我校马红霞教授带领的生物反应器与药物研发教育部工程研究中心和吉林省新兽药研发与创制重点实验室科研团队，聚焦BRD快速诊断、科学预防及有效治疗，持续开展系统深入研究工作，在新兽药研发与防控策略优化方面取得了系列具有重要科学意义与应用价值的研究成果。
一、研究受到多项国家自然科学基金项目等项目支持
课题组先后获批“牛源荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌多重耐药机制的确证”（2011–2015）、“新型抗菌肽MDAP-2的结构优化与高效表达”（2016–2019）、“基于SOS调控通路牛荚膜A型多杀性巴氏杆菌耐药抑制剂靶标的筛选（2018-2020）”、“牛源重要致病菌耐药机制及其新型多靶标抑制剂研究”（2024–2027）等国家自然科学基金项目10项、吉林省科技发展计划项目37项，累计获批经费1000余万元，建立了完善的病原检测、耐药性分析及新型药物研发体系，相关研究成果获授权国家专利16件；发表学术论文300余篇，其中，SCI收录论文96篇；获得省级科技奖励14项，其中，省科学技术一等奖2项、二等奖3项，省青年科技奖1项。
二、精准快速诊断方法及新药靶标的发现
针对临床上BRD病原复杂、诊断滞后等问题，课题组连续三十余年对我国20多个省份牛呼吸系统主要病原菌进行分离鉴定及耐药性检测，鉴定并建立含重要病原菌4029株的菌种库；建立了牛呼吸系统重要病原多重PCR-ELISA检测方法、免疫磁珠富集qRT-PCR及高通量基因芯片耐药性快速检测方法，并与传统药敏试验相结合，显著提升了检测效率与准确性。近五年来，研究的检测方法已在省内外多家养殖场推广应用，持续优化兽医临床细菌病检测及给药方案。此外，解析了牛多杀性巴氏杆菌等重要病原对氟喹诺酮类等药物及大肠杆菌、肺炎链球菌等临床分离重要病原菌的主要耐药机制，获得Fis、RecA等9个耐药抑制剂靶标，为后续设计多靶点新型抗菌药物筛选奠定了基础。
牛主要致病菌耐药性检测基因芯片
牛细菌性呼吸系统疾病PCR-ELISA检测试剂盒
三、“一针防两病”灭活疫苗的研发
课题组从构建的菌种资源库中成功选育出高免疫原性菌株CC20091010（牛支原体）和YT150616（多杀性巴氏杆菌），通过工艺优化研制出牛支原体+荚膜A型多杀性巴氏杆菌二联灭活疫苗。该疫苗采用先进的灭活工艺与复合佐剂配方，一次接种可同时预防两种高发疾病，实现了一针双防；疫苗免疫后可提供长达6个月以上的有效保护，实现了持久保护；免疫成本比单苗接种降低50%以上，做到了成本更低；免疫后对牛支原体病保护率达65%，对多杀性巴氏杆菌病保护率达77%，减少了经济损失。相关研究成果已获得授权国家发明专利2件。目前，该项研究成果已与吉林正业生物制品有限公司达成400万元技术转化协议，即将申报临床试验批件。
牛支原体+荚膜A型多杀性巴氏杆菌二联灭活疫苗
四、新型抗菌、增效及抗炎药物的开发
目前课题组发现具有显著抗BRD活性蛋白/肽36个、其他化合物6个，完成抗革兰阴性菌OM19r等抗菌肽工程化研究（产量大于40g/L）；发现新型抗BRD增效蛋白/肽4个，可有效延长氟喹诺酮类、氨基糖苷类药物耐药形成时间的化合物6个，其中工程化制备的LRGG可显著降低多杀性巴氏杆菌对氟喹诺酮类药物的耐药水平（最高可降低256倍）；研发的新型抗炎蛋白MDSPI16对模型动物急性肺损伤具有显著治疗效果，其成药性好，其工程菌产量大于45g/L。相关研究成果已发表在International Journal of Biological Macromolecules、Veterinary Microbiology、Ecological Indicators、Microbial Cell Factories、Frontiers in Microbiology、Frontiers in Veterinary Science、Microbial Biotechnology、Antimicrobial Resistance and Infection Control等刊物上。
部分抗菌肽的二级结构图
五、科技创新与临床应用的深度融合
马红霞教授率领的课题组一直注重基础研究与应用研究相结合，在BRD防治领域取得了阶段性进展，但仍面临诸多挑战，如多重耐药病原菌的持续演化、疫苗交叉保护力有待提升等问题。未来，课题组将继续坚持基础与应用研究并重，持续深化与相关企业合作，加快科技成果从“实验室”走向“临床一线”的步伐。
课题组开展的系统性研究覆盖了从病原识别、诊断技术、靶标筛选、疫苗预防、药物治疗及炎症干预的全链条创新，构筑起一道坚实的“健康防线”，更是我国践行畜牧业“减抗、替抗”战略的重要实践一个典范。
初审：姚金戈
复审：苏高格
终审：丁 雷
