The Study on Mechanism of Abnormal Water Regulation and Antibiotic Resistance of Pathogenic Escherichia coli in Bitches with Pyometra

子宮積膿是一種常見的母犬生殖道疾病，此疾病特徵為膿汁蓄積於子宮當中，並可自膿汁中分離到以革蘭氏陰性菌為主的細菌型態。在此疾病發生過程中，雖然有正常甚至高濃度的血清加壓素（vasopressin）濃度，然而由於其抗利尿功能不足所導致的多渴多尿也是常被發現的臨床症狀之一。然而目前革蘭氏陰性菌內毒素（endotoxin）對於血清加壓素調控的水分調節作用所造成的影響仍然未知，為瞭解子宮積膿疾病發生時，內毒素對血清加壓素調節水份所造成的影響，本研究收集子宮積膿病例血液樣本，檢測樣本中內毒素濃度、血漿滲透壓、血清加壓素濃度、血中尿素氮（blood urea nitrogen）與肌酸酐（creatinine）濃度並加以統計分析。結果發現子宮積膿犬隻血中內毒素濃度變化與血中尿素氮及肌酸酐濃度變化相反。而血中尿素氮及肌酸酐濃度變化與血漿滲透壓及血清加壓素的變化相似。因此具有高濃度血中內毒素組別的患犬，其血漿滲透壓與血管加壓素濃度皆顯著低於具有低濃度內毒素的組別（P < 0.05）。血漿滲透壓變化與血中尿素氮及肌酸酐濃度變化呈現顯著正相關（P < 0.01）。血清加壓素濃度變化同時也與血清肌酸酐數值呈現顯著正相關（rP = 0.73; P < 0.05）。由此結果顯示患有子宮積膿犬隻其血清加壓素濃度的升高並非主要由於細菌內毒素的影響，並且可能另有其他因子與內毒素同時造成血清加壓素的抗利尿功能不足，但仍需更多研究證實。關於子宮積膿疾病細菌內毒素，革蘭氏陰性大腸桿菌無疑是主要的來源。直到目前為止，大腸桿菌仍是子宮積膿疾病最常被分離的細菌。為了瞭解從子宮積膿所分離到的大腸桿菌菌株特性與抗藥性情形，本論文分別針對從民國93到95年（n = 18）與98到100年（n = 14）所分離到的大腸桿菌，進行抗藥性表現型與基因型的研究比較。結果發現具有抗藥性的菌株大多屬於演化組別（phylogenetic group）B2，此組別同時也具有最多毒性因子（virulence factor）。相較於自民國93到95年所分離到的菌株，自98到100年所分離到的大腸桿菌其抗藥性的多樣性較高但抗藥性比率較低。在民國93到95年間所分離到的菌株帶有的抗藥性基因也顯著偏高（P < 0.05）。多重抗藥性菌株（同時抵抗兩種以上抗生素）佔所有抗藥性菌株的百分之四十，多重抗藥性菌株最常被發現同時抵抗安比西林（ampicillin）與四環素（tetracycline）此兩種抗生素。造成菌株抵抗安比西林、四環素、磺胺劑（sulfamethoxazole/ trimethoprim）與恩諾沙星（enrofloxacin）的原因分別為菌株具有抗藥性基因可表現乙內醯胺分解酶（β-lactamase）、攜出蛋白（efflux protein）與二氫蝶酸合成酶（dihydropteroate synthase）以及由於基因突變發生於喹諾酮抵抗決定區（quinolone resistance-determining regions）所造成。此研究結果除了顯示具有抗藥性大腸桿菌菌株存在於子宮積膿疾病犬隻，同時亦分析該抗藥性機制。此抗藥性菌株所帶有的抗藥性基因於人畜之間的傳播也是重要公共衛生議題。Pyometra is one of the most common reproductive disorder characterized as fluid accumulation mainly pus and Gram-negative bacteria isolated from uterus in bitches. Impaired function but normal (or even higher) concentration of vasopressin is found in the disease. The impact of the circulating endotoxin concentration on vasopressin involved water regulation is still unclear. To document the effect of endotoxin on vasopressin- involved water regulation in dogs with pyometra, blood samples were collected for examination of circulating endotoxin concentration, osmolarity values, vasopressin concentrations, blood urea nitrogen (BUN), and creatinine. The results indicated that the concentration change of endotoxin was contrary to BUN and creatinine in dogs with pyometra. The trends of concentrations change of BUN and creatinine were similar with osmolarity and vasopressin. Pyometric dogs with high level of circulating endotoxin had significantly lower (P<0.05) plasma osmolarity and vasopressin concentration than those which had low levels of serum endotoxin. Plasma osmolarity was significantly positive correlated with both BUN and creatinine concentrations (P<0.01). Likewise, the vasopressin concentration showed good correlation with serum creatinine value (rP=0.73; P