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山羊子宫内膜炎是产后常见的疾病之一,可造成山羊屡配不孕和淘汰率升高等问题,给山羊养殖业造成巨大经济损失。大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)是山羊产后子宫内膜炎的主要致病菌。皮质醇(Cortisol,Cor)属于糖皮质类激素,具有免疫抑制作用。本实验室体外试验已证实皮质醇可通过调节MAPK和NF-κB信号通路,抑制脂多糖诱导的奶牛子宫内膜上皮细胞的炎性反应,但这种机制很少在山羊体内进行探究。本研究选用产后奶山羊作为实验动物,探究皮质醇对大肠杆菌诱导的山羊子宫内膜先天免疫机制的影响,为防治山羊产后子宫感染提供参考。1、皮质醇对产后大肠杆菌性子宫内膜炎山羊的生理指标和子宫内膜组织病理学的影响选用24头产后30天的健康奶山羊,随机分为4组,分别为空白对照组、皮质醇组、大肠杆菌组以及皮质醇+大肠杆菌组,每组6头。皮质醇处理的方法:皮质醇组和皮质醇+大肠杆菌组山羊静脉内注射皮质醇(1 mg/kg)与生理盐水混合液20 mL,对照组和大肠杆菌组注射同等剂量生理盐水,每天两次,连续注射6天。其中,大肠杆菌组和皮质醇+大肠杆菌组山羊在第3天子宫腔内接种大肠杆菌O55菌液(109 CFU/mL),每个子宫角各5 mL;对照组和皮质醇组灌注同等剂量生理盐水。分别于接种大肠杆菌前(0 h)和接种后6、12、24、48和72 h记录山羊体温(T)、心率(HR)和呼吸频率(RR)并进行宫腔镜检查;与此同时,采集外周血、子宫分泌物和子宫内膜样品,检测外周血白细胞数(WBC)、子宫分泌物多形核白细胞百分比(%PMN)和子宫内膜组织病理学变化。试验结果如下:(1)在6、12和24 h,与对照组相比大肠杆菌组山羊T、HR、RR和WBC均上升(p<0.05);皮质醇十大肠杆菌组山羊的T、HR、RR和WBC在接种后12h均低于大肠杆菌组(p<0.05)。(2)与对照组相比,在接种大肠杆菌后12 h大肠杆菌组山羊子宫内膜出现明显的出血斑和水肿,且在接种后12、24和48 h均见到明显的脓性分泌物。与大肠杆菌组比,皮质醇+大肠杆菌组的子宫内膜出血点较少,水肿也较轻。实验羊在接种后72 h子宫内膜外观均已恢复得与对照组相似。(3)在接种大肠杆菌后12 h,与对照组相比,大肠杆菌组山羊子宫分泌物中出现大量炎性细胞、红细胞和脱落的上皮细胞,%PMN上升至95.6%±1.8%(p<0.05)。在接种后6、24和48 h,皮质醇+大肠杆菌组的分泌物炎性细胞数量少于大肠杆菌组,%PMN明显下降(p<0.05)。(4)在接种大肠杆菌后12 h,与对照组相比,大肠杆菌组山羊子宫内膜上皮细胞的损伤脱落现象明显,在固有层炎性细胞浸润至子宫腺内,部分子宫腺结构被破坏,在24～72 h子宫内膜上皮细胞完全脱落。与大肠杆菌组相比,皮质醇+大肠杆菌组的子宫内膜上皮细胞结构较为完整,损伤脱落现象不明显,在固有层有轻度的炎性细胞浸润。说明皮质醇能够缓解大肠杆菌诱导的子宫内膜炎山羊体温、心率和呼吸速率的异常变化;降低山羊外周血白细胞数量以及子宫分泌物中%PMN;抑制山羊子宫内膜的炎症反应;减少山羊子宫内膜上皮细胞的损伤脱落和固有层炎性细胞的浸润。2、皮质醇对产后山羊子宫内膜感染大肠杆菌时TLR4及相关炎性因子基因表达的影响利用 qPCR 检测子宫内膜 TLR4、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、COX-2 和 iNOS 的基因表达水平,试验结果如下:在接种后12 h,与对照组相比,大肠杆菌组山羊子宫内膜TLR4及促炎细胞因子的mRNA相对表达量均上升(p<0.05)。在6～48h,皮质醇+大肠杆菌组山羊的TLR4及促炎细胞因子的mRNA相对表达量均低于大肠杆菌组(p<0.05),但仍然高于对照组(p<0.05)。说明皮质醇能够明显抑制大肠杆菌性子宫内膜炎山羊子宫内膜TLR4、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、COX-2和iNOS的基因转录表达。3、皮质醇对产后山羊子宫内膜感染大肠杆菌时MAPK和MyD88/NF-κB信号通路的影响采用Western blot检测子宫内膜NF-κB和MAPK信号通路中相关蛋白表达水平。试验结果表明,在接种大肠杆菌后12 h,大肠杆菌组山羊子宫内膜MyD88的表达量以及ERK1/2、JNK、p38 MAPK、p65和IκBα的磷酸化水平均高于0h的数值(p<0.05)。在接种后12 h,皮质醇+大肠杆菌组的MyD88表达量以及ERK1/2、JNK、p38 MAPK、p65和IκBα的磷酸化水平均低于大肠杆菌组(p<0.05),但与接种前相比没有显著性差异。以上结果说明皮质醇对大肠杆菌性子宫内膜炎山羊子宫先天免疫反应呈现抑制作用,其效应可能是通过抑制MAPK和NF-κB信号通路实现的。