内毒素对奶牛乳腺组织免疫活化状态及乳脂肪和乳蛋白合成的影响及其控制

摘要

本试验旨在研究内毒素(LPS)对奶牛乳腺组织免疫状态及乳脂肪和乳蛋白合成的影响以及维生素E、丙酮酸乙酯和谷氨酰胺缓解内毒素作用的效果，为减少内毒素对乳腺泌乳性能的影响提供试验依据。
　　实验一:以泌乳荷斯坦奶牛乳腺组织块为模型，研究内毒素对奶牛乳腺组织中酪蛋白、甘油三酯、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8以及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）合成量及Toll样受体4(TLR4)、细胞核因子-κBp65(NF-κBp65)、过氧化物酶增殖体激活受体γ(PPARγ)、细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α)以及酪蛋白和脂肪合成酶基因mRNA表达的影响。生长培养基中分别添加0、1、10、100、1000 ng/mL的内毒素，培养72 h，收集乳腺组织，进行相关指标的测定。结果显示:(1)1 ng/mL内毒素极显著提高奶牛乳腺组织中TNF-α基因的表达量(P＜0.01)，显著提高IL-6的基因表达量（P＜0.05），极显著降低了乙酰辅酶A羧化酶A(ACACA)、脂肪酸合酶(FASN)、长链脂酰辅酶A合成酶3(ACSL3)、αs1-酪蛋白(CSN1S1)、β-酪蛋白(CSN2)基因的表达量(P＜0.01)。(2)10 ng/mL内毒素显著提高奶牛乳腺组织中NF-κBp65基因的表达量(P＜0.05)，极显著提高奶牛乳腺组织中TNF-α、IL-6、IL-8基因的表达量(P＜0.01)，对IL-1β基因表达量有提高的趋势(P＞0.05)，极显著降低了乳脂肪(ACACA、FASN、ACSL3)、乳蛋白(CSN1S1、CSN2)的基因表达量(P＜0.01)，显著降低了κ-酪蛋白(CSN3)的基因表达量（P＜0.05）。(3)100 ng/mL和1000 ng/mL的内毒素与10 ng/mL的内毒素差异不显著（P＞0.05）。(4)1 ng/mL的内毒素显著提高了乳腺组织中IL-1β的合成(P＜0.05)，对IL-6、IL-8、TNF-α的合成有提高的趋势（P＞0.05），对甘油三酯和酪蛋白的合成有降低的趋势（P＞0.05）。(5)10 ng/mL内毒素极显著提高了IL-1β、IL-6、TNF-α的合成（P＜0.01），显著提高了IL-8的合成量（P＜0.05），对甘油三酯的合成有降低的趋势（P＞0.05），极显著降低了酪蛋白的合成（P＜0.01）。(6)100 ng/mL和1000 ng/mL的内毒素对IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、甘油三酯以及酪蛋白的作用效果与10 ng/mL的内毒素差异不显著（P＞0.05）。结果表明:培养基中添加内毒素使奶牛乳腺组织中的免疫活化状态升高、乳脂肪和乳蛋白合成降低。
　　实验二:以泌乳荷斯坦奶牛乳腺组织块为模型，在含10 ng/mL内毒素的情况下，研究添加维生素E、丙酮酸乙酯、谷氨酰胺对乳腺组织中酪蛋白、甘油三酯、细胞因子（IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α）合成量及TLR4、NF-κBp65、PPARγ、细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α)以及酪蛋白和脂肪合成酶基因mRNA表达的影响，并对这三种物质所产生的效果进行比较。该试验分为4个处理（10 ng/mL的LPS;10ng/mL的LPS+4 IU的生育酚乙酸酯;10 ng/mL的LPS+1 mmol/L的丙酮酸乙酯;10 ng/mL的LPS+1 mmol/L的谷氨酰胺），培养72h，检测上述相关指标。结果显示:(1)维生素E显著降低了乳腺组织中NF-κBp65、IL-1β、IL-8基因的表达量（P＜0.05），对于IL-6基因的表达量有降低的趋势（P＞0.05）;谷氨酰胺显著降低了乳腺组织中TLR4、IL-8基因的表达量（P＜0.05）;丙酮酸乙酯显著降低了IL-1β、IL-8基因表达量(P＜0.05)，但效果没有维生素E好。(2)维生素E显著提高了乳腺组织中ACACA基因的表达量(P＜0.05);谷氨酰胺显著提高了FASN基因的表达量(P＜0.05);丙酮酸乙酯有提高ACACA以及FASN基因的表达量的趋势(P＞0.05)，极显著提高了ACSL3基因的表达量（P＜0.01）。(3)维生素E极显著提高了乳腺组织中乳蛋白CSN1S1、CSN2、CSN3基因的表达量(P＜0.01);谷氨酰胺和丙酮酸乙酯极显著提高了CSN2、CSN3基因的表达量(P＜0.01)。(4)维生素E对乳腺组织中IL-1β的合成有降低的趋势（P＞0.05），显著降低IL-6的合成(P＜0.05)，极显著降低IL-8的合成(P＜0.01)，极显著提高酪蛋白的合成（P＜0.01）;谷氨酰胺极显著降低IL-8的合成(P＜0.01)，极显著提高酪蛋白的合成(P＜0.01);丙酮酸乙酯有降低IL-1β、TNF-α合成的趋势(P＞0.05)，极显著提高甘油三酯的合成(P＜0.01)，对酪蛋白的合成有提高的趋势(P＞0.05)。结果表明:在含LPS的培养基中添加维生素E、谷氨酰胺和丙酮酸乙酯均降低奶牛乳腺组织免疫活化状态提高奶牛乳腺组织中乳脂肪乳蛋白的合成，且维生素E的效果好于谷氨酰胺和丙酮酸乙酯。

目录

论文说明

声明

摘要

第一部分：引言

第二部分：文献综述

1．内毒素的来源

1．1 高精料日粮

1．2 热应激

1．3 圈舍环境

1．4 疾病

2．内毒素的结构

3．内毒素的作用方式

4．内毒素对奶牛乳腺组织免疫活化状态及乳脂肪和乳蛋白合成的影响

5．消除内毒素作用的物质

5．1 维生素E消除内毒素的作用机制

5．2 谷氨酰胺消除内毒素的作用机制

5．3 丙酮酸乙酯消除内毒素的作用机制

6．乳腺组织／细胞体外培养的方法和效果

第三部分：有待解决的问题和本研究的目的意义

第四部分：试验研究

试验一 内毒素对乳腺组织免疫状态及乳脂肪和乳蛋白合成的影响及其机制

1．试验处理

2．仪器和试剂

3．取样

4．乳腺组织培养

5．测定指标及分析方法

6．数据统计处理

7．结果

8．讨论

9．小结

试验二 维生素E、丙酮酸乙酯和谷氨酰胺缓解内毒素对乳腺组织免疫状态的效果的研究

1．试验处理

2．仪器和试剂

3．取样

4．乳腺组织培养

5．检测指标及方法

6．数据统计处理

7．结果

8．讨论

9．小结

第五部分 全文结论

参考文献

致谢

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