肯塔基大学兽医诊断实验室(UKVDL)位于马丁-加顿农业、食品和环境学院(CAFE),它的含义远不止于它的名字。该设施不仅仅用于研究。对于肯塔基州的农业、兽医实践、学生教育和公共卫生来说,它是一个包罗万象的重要机构。
虽然它的全部作用可能经常被忽视,但肯塔基州及其他地区的农业和普通公众每天都能感受到它的影响。
实验室主任克雷格·卡特说,UKVDL的核心使命仍然很简单:保护动物和人类的健康。
卡特说:“这个实验室是一个高度专业化的实验室,在这里科学满足了需要。”“肯塔基州各地的动物主人和兽医采集了数以万计的标本,用于进行尖端的医学诊断测试。”
这些专门的检测可迅速查明动物疾病的具体原因,防止进一步暴发。卡特说,这有助于维持健康的食品供应,保护人类与动物之间的纽带,并为疾病管理提供关键数据。
此外,检测人畜共患疾病(即在人与动物之间传播的疾病)有助于保护公众健康。由于UKVDL扩大了这些行业,肯塔基州整体经济的支柱得到了加强。
一个有使命的实验室
自1970年以来,UKVDL一直为该地区服务,为兽医、农民和动物主人提供诊断服务。虽然该机构不直接治疗动物,但研究人员在那里所做的工作同样至关重要。
卡特说:“我们的工作是找到答案——兽医、农民和动物主人赖以拯救生命或保护生计的答案。”“我们进行的每一次测试或尸检都是为了在风险极高的情况下提供清晰的解决方案。”
该实验室每年处理30多万次测试,为3000多家兽医诊所、医院、州和联邦机构进行3500多次尸体解剖或动物解剖。这些病例的范围从常规健康检查到涉及可能导致整个牛群或羊群死亡的疾病的复杂调查。
在肯塔基州,农业不仅仅是一项经济活动;它是文化认同的一部分。该州有成千上万的养牛场,并以美国纯种马产业的中心而闻名。这些动物的健康直接影响到成千上万农民和公众的生计。
实验室验尸
尸检在实验室的运作中起着关键作用。病理学家通过视觉检查身体,收集组织样本,并进行一系列测试,包括毒理学、细菌学和分子生物学。
以一位养牛人为例,他的牛群中出现了无法解释的死亡。UKVDL发现,牧场里腐烂的老木头中的砷是罪魁祸首。这一发现让这位农民得以解决这个问题,挽救了他剩下的牲畜,避免了未来的损失。
马,尤其是纯种马,是肯塔基州的骄傲。UKVDL近一半的尸检病例与马有关。从赛马到农场动物,该实验室提供关键的诊断,以支持该行业。
在一个产驹季节,轮状病毒爆发,导致严重腹泻,威胁到多个农场的小马。尽管兽医们竭尽全力,但仍难以确定病因。在其他国家实验室的协助下,UKVDL的诊断微生物部门最终帮助鉴定了一种新的病毒株。
这一突破使新的预防战略得以发展,并为疫苗研究奠定了基础。
“那次轮状病毒爆发是我们面临的更具挑战性的病例之一,”UKVDL副主任兼病理学家艾伦·洛伊纳坎(Alan Loynachan)说。“这种疾病看起来和我们以前遇到的任何疾病都不一样,在常规检查中也没有发现。但一旦我们发现了这种新菌株,一切都改变了。农场可以调整他们的管理方法,兽医知道如何应对。如果没有这些发现,对马业造成的经济和情感损失可能会更具破坏性。”
毒理学的作用
由兽医毒理学家梅根·罗曼诺(Megan Romano)领导的毒理学部门处理动物健康的另一个关键方面。当怀疑毒素或环境毒素,如有毒植物或甚至不良药物相互作用时,毒理学提供了指导治疗的答案。
罗马诺描述了一个马接触老鼠药的案例。通过测试血液样本,她的团队确定了哪些动物需要治疗,从而使其他动物免受不必要的医疗干预。
血液样本可以帮助UKVDL的研究人员确定动物疾病的原因。Sabrina Hounshell拍摄。
“通过测试马的血液,我们可以确定哪些动物已经暴露并需要治疗,”罗马诺说。这意味着其他动物不必经历不必要的程序,既节省了主人的钱,又让未受影响的动物感到舒适。在这样的情况下,你会看到我们的工作能带来多大的不同。”
该部门还与兽医和牧场管理专家合作,评估环境风险。从有毒植物到受污染的水源,他们的工作有助于在问题发生之前预防问题。
罗马诺说:“许多兽医没有在学校接受过详细的毒理学培训,所以我的部分职责是帮助他们了解测试的目的和结果的含义。”“这不仅仅是运行测试,而是解释数据,为他们提供可操作的见解。”
培养未来的兽医
教育是UKVDL运营中鲜为人知的基石之一。通过与林肯纪念大学(Lincoln Memorial University)的合作,资深兽医学生将在实验室度过两周时间,这是他们课程的一部分。他们学习基本的诊断技能,从进行尸检到解释测试结果。
UKVDL的兽医病理学家丽贝卡·鲁比说:“在这个实验室里,学生们可以看到他们在课堂上学到的疾病是真实的病例。”“他们花了数年时间研究理论,现在他们在这里,在尸检的地板上,开始把他们在课本和讲座上学到的东西拼凑起来。看着学生们顿悟的时刻是这份工作中我最喜欢的部分之一。”
该实验室还培训病理学住院医师,并支持公共推广项目。UKVDL兽医病理学家Uneeda Bryant领导了向年轻人介绍兽医科学的倡议。她的病理学路演以保存标本和互动活动为特色,旨在激励下一代科学家。
布莱恩特说:“没有多少人认为兽医病理学是一种职业,这使得外展变得如此重要。”“当我去学校或参加活动时,我要向年轻人,甚至成年人展示,兽医不仅仅是一名全科医生,还有整个世界。这是关于打开他们的眼睛,看到他们可能没有考虑到的可能性。有些学生多年后回来对我说,‘你就是我上兽医学校的原因。’这些时刻提醒我为什么要这样做。”
公共卫生和研究贡献
UKVDL的影响超出了动物健康。作为国家动物健康实验室网络的成员,该实验室监测可以跨物种的疾病。在2019冠状病毒病大流行期间,UKVDL适应了处理人类样本,减轻了当地卫生系统的压力。
该实验室在人畜共患疾病方面的专业知识对其工作至关重要。UKVDL有助于确定和减轻从禽流感到钩端螺旋体病等可能产生更广泛公共卫生影响的威胁。
“我们所做的最重要的事情之一是监测跨物种的疾病,”洛伊纳坎说。“通过诊断动物的人畜共患疾病,我们通常可以防止它们传播给人类。在这个领域,风险更高。这不仅仅是诊断一只动物哪里出了问题;这是为了防止可能蔓延到人类的连锁反应。”
卡特说,在2019冠状病毒病大流行期间,包括UKVDL在内的美国20多个兽医实验室对人类样本进行了数百万次聚合酶链反应测试,挽救了无数人的生命。
UKVDL的诊断数据存储库允许回顾性研究,告知兽医学的最佳实践。与制药公司的合作取得了一些进展,例如马用钩端螺旋体病疫苗,大大减少了该行业的经济损失。
“访问诊断数据存储库可以让我们发现可能被忽视的模式,”Romano说。“例如,如果我们看到与特定植物或化学物质有关的反复毒理学病例,就更容易将这些点联系起来,并为兽医和主人提供指导。”
UKVDL强调科学、农业和公共卫生之间的重要相互作用。每一次检测、尸检和毒理学分析都反映了该机构对保护动物健康、支持兽医和维持整个地区生计的承诺。
“我们处理的每个案件背后都有一个故事,”卡特说。“一个家庭的生计、动物的生命、兽医的声誉——所有这些都取决于我们提供的答案。这是我们从不掉以轻心的责任。”