SARA产生的LPS引起的反刍动物子宫炎症的机理及缓冲剂对其调控作用的研究

发布时间：2017-12-17 17:02

  本文关键词：SARA产生的LPS引起的反刍动物子宫炎症的机理及缓冲剂对其调控作用的研究

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【摘要】：子宫尤其是子宫内膜在正常繁殖周期的维持、胚胎的定植以及维持胎儿正常发育等方面都发挥着重要的用。子宫的免疫防御功能一直都是科学研究的焦点。然而,子宫的免疫防御功能也会受到有害物质的侵袭,比如源于消化道经血液转运至子宫的LPS。本研究的目的是探究高精料日粮诱导的亚急性瘤胃酸中毒所引起的奶牛和奶山羊子宫炎症反应中所涉及的分子学机制、探究日粮综合调控对高精料日粮诱导的奶山羊子宫炎症反应的缓解作用,同时还对丁酸钠是否能减轻高精料日粮诱导的亚急性瘤胃酸中毒所引起的奶山羊子宫的炎症反应进行了研究。另外,本研究还进一步探究了高精料日粮诱导的SARA状态下奶牛子宫中炎症相关基因的表观调控机制。1. SARA状态下消化道源性的LPS诱发的泌乳中期奶牛子宫炎症反应的研究为了探究SARA状态下产生的LPS与奶牛子宫炎症反应之间的关系,我们进行了以下试验:12头泌乳中期的经产荷斯坦奶牛,安放瘤胃瘘管后随机分为两组,高精料组(精料:粗料=6: 4,HC),低精料组(精料:粗料=4: 6, LC);每天分别于4: 00,12: 00和20: 00各饲喂一次。与低精料组相比,奶牛饲喂高精料后从第三周开始瘤胃pH出现显著性下降,并且每天pH低于5.6的时段大于180分钟,这表明我们成功的诱导了 SARA。与低精料组相比,高精料组瘤胃液的pH显著降低,但瘤胃液和外周血液中的LPS浓度均显著升高,高精料组的外周血中IL-1β, TNF-α和IL-6的浓度也显著高于低精料组。我们发现处于SARA状态下的奶牛子宫组织中NF-κB,以及促炎因子基因的表达均显著上调,这说明子宫发生了炎症反应。同时SARA状态下奶牛子宫组织中p65以及磷酸化p65蛋白表达量的升高进一步证明子宫发生了炎症反应。因此,这些结果表明,高精料诱导了奶牛的亚急性瘤胃酸中毒,而且所产生的LPS诱发了奶牛子宫中炎症相关基因的表达,从而引发了子宫的炎症反应。2.综合调控日粮可以减轻高精料诱发的奶山羊子宫的炎症反应本研究的目的是探究SARA状态产生的LPS与子宫炎症之间的关系,同时研究综合调控日粮对高精料日粮诱导的奶山羊子宫炎症反应的调控作用。十二只奶山羊随机分为两组,高精料+缓冲剂组(精料:粗料=6: 4+缓冲剂,RG)和高精料组(精料:粗料=6: 4, TG)。在综合调控组和高精料组的奶山羊的瘤胃液中LPS的浓度分别是255027 ± 39756.2 EU/mL、428702 ± 34505.6 EU/mL 而外周血中 LPS 的浓度分别是0.012 ± 0.003 EU/mL、0.032 ± 0.003 EU/mL。与高精料组相比综合调控组的外周血液中TNF-α, IL-1β和IL-6的浓度均显著降低,综合调控组奶山羊子宫中炎症相关因子的基因(TLR4, MyD88, TRAF-6, NF-κB, IL-1β和IL-6)表达均显著低于高精料组,同时p65和pp65蛋白表达也显著下调。以上结果表明综合调控日粮可以减轻高精料日粮诱导的奶山羊的子宫的炎症反应。3. 丁酸钠对SARA状态下产生的LPS引起的奶山羊子宫炎症反应的调控作用的研究众所周知,SARA诱发的系统性炎症反应主要是由于消化道源性的LPS转移入血而引起的。本研究的主要目的是研究丁酸钠能否缓解高精料日粮诱导的奶山羊子宫的炎症反应。18只泌乳中期的奶山羊随机分为2组并安装瘤胃瘘管。高精料组(粗料:精料=4: 6,HC) , 丁酸钠组(粗料:精料=4: 6+丁酸钠,HC+NaB)。在高精料组中奶山羊的瘤胃液和外周血中的LPS的浓度分别为和431564 ±24305.6 EU/mL和0.039 ± 0.003EU/mL;而在丁酸钠组中奶山羊的瘤胃液和外周血中的LPS的浓度分别为234653 ± 37316.2 EU/mL和0.013 ± 0.003EU/mL。与高精料组相比丁酸钠组外周血中IL-1β和IL-6的浓度均显著降低,而且子宫组织中与炎症相关的因子(TLR4,MyD-88,NF-κB,TRAF-6,IL-6和IL-1β)的基因表达也显著下调。我们的研究表明,SARA状态下丁酸钠可以通过抑制炎症相关基因(TLR4,MyD-88,NF-KB,TRAF-6,IL-6和IL-1β)的表达缓解高精料诱导的子宫的炎症反应。4.高精料日粮诱导的奶牛子宫中炎症相关基因的表达表观遗传机制炎症反应中表观修饰对炎症相关基因的表达调控起着至关重要的作用。然而对于泌乳动物子宫中炎症相关基因表达调控的表观遗传机制却知之甚少。本研究的主要目的是研究高精料日粮诱导的奶牛子宫炎症相关基因表达的表观遗传机制。8只经产的泌乳中期的荷斯坦奶牛随机分为两组,高精料组(精料:粗料=6: 4, HC),对照组(精料:粗料=4: 6,LC),安装瘤胃瘘管并饲喂18周。与对照组相比高精料组瘤胃pH显著降低,并且瘤胃液中和外周血液中LPS浓度均显著升高。与对照组相比,高精料组奶牛子宫组织中炎症相关基因(TLR4,LBP)的表达显著均上调。与对照组相比高精料组的子宫组织中TLR4和LBP基因启动子区域附近染色质的松弛度明显升高,甲基化程度明显下降。因此高精料诱导的TLR4和LBP基因表达的上调是通过表观遗传机制实现的,包括调节DNA甲基化状态和染色质重塑。我们的研究结果为减轻高精料诱导的子宫的炎症反应提供了新的途径。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S858.23;S858.27
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本文编号：1300859