母猪的繁殖性能决定了养猪业的经济效益。我国母猪的生产力相对较低,已经成为制约养猪业发展的瓶颈。妊娠期母猪的生殖性氧化应激降低了母猪的繁殖性能,胎盘作为联系母体和胎儿的桥梁,胎盘氧化应激与胎盘功能和母猪繁殖性能的关系和机制还不清楚。本文以母猪胎盘作为研究对象,研究活性氧（Reactive oxygen species,ROS）介导的母猪胎盘结构和功能异常的分子机制及氮乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine,NAC）的调控作用,主要包括四部分内容:（1）ROS介导宫内发育迟缓（Intrauterine growth retardation,IUGR）猪胎盘氧化应激、线粒体含量和功能异常IUGR占了新生仔猪的15-25%,严重影响了养猪业的经济效益。目前关于IUGR胎盘ROS产生及胎盘功能损伤的分子机制还未知。试验选取8窝分娩母猪,分娩时,脐带采用细线标记,待胎盘娩出时,从每窝中选取一头宫内发育正常胎儿（Normal intrauterine gestation,NIUG）和一头IUGR胎儿对应的胎盘（n=6）,研究IUGR胎盘氧化还原状态,胎盘结构和相关基因及MAPK通路的表达差异。结果表明,IUGR胎盘H2O2含量,脂质过氧化和DNA损伤显著增加;IUGR胎盘cyclin E蛋白降低,胎盘组织空泡化,具有典型衰老特征;IUGR胎盘ERK1/2蛋白磷酸化表达增加,p38和JNK蛋白磷酸化降低;IUGR胎盘线粒体相关基因表达降低,炎症及血管生成负调控基因表达均显著增加。相关性分析发现,胎盘ROS的含量与线粒体基因的相对表达呈显著负相关,与血管生成负调控基因和炎症因子表达显著正相关。进一步研究ROS对细胞增殖的影响,采用0-2 m M H2O2处理猪滋养外胚层（porcine trophectoderm,pTr）细胞2 h,发现细胞活力显著降低,细胞内的ROS先增加后降低,呈现一定的H2O2浓度依赖性。H2O2处理pTr细胞2 h,更换培养基继续培养24 h发现,G0/G1期细胞比例降低,S和G2/M期细胞比例增加。以上结果提示,IUGR胎盘ROS产生和氧化损伤加剧,激活了ERK通路,胎盘线粒体含量降低,细胞衰老和炎症基因表达增加。（2）ROS诱导的自噬调节pTr细胞增殖与分化研究发现ROS介导了IUGR猪胎盘氧化应激、线粒体含量和功能异常,为进一步阐明ROS调节胎盘增殖和分化的分子机制,采取了体外细胞试验,探究ROS对pTr细胞表型、黏附和分化的影响。试验采用不同浓度H2O2处理pTr细胞2 h,并以不同浓度NAC处理24 h。结果表明,外源性H2O2处理降低了细胞活力,导致细胞周期停滞在S和G2/M期,增加细胞凋亡和自噬蛋白的表达,并且呈现H2O2浓度依赖性,不同浓度的NAC处理显著抑制此效应;NAC抑制了H2O2诱导的自噬通量的增加,减少了细胞内ROS和线粒体O2-的含量,抑制了线粒体生物发生基因和编码基因的表达,调节了细胞黏附和分化基因PTHLH、Cdx2和Maspin和炎症基因的表达;NAC抑制了H2O2激活的MAPK和Akt/m TOR蛋白磷酸化表达,并呈现剂量依赖性;3甲基腺嘌呤（3-methyladenine,3-MA）和基因沉默Beclin-1表明,自噬正向调控Cdx2和IL1β基因表达。结果表明,ROS诱导的自噬参与调节了pTr细胞增殖、黏附和分化。（3）日粮添加NAC调节母猪和胎盘氧化应激、NLRP3炎症小体及粪便微生物菌群和代谢产物（1）和（2）研究发现IUGR猪胎盘发生了氧化应激,同时在细胞试验层面上,发现NAC能有效地缓解H2O2诱导的pTr细胞增殖和分化,母猪日粮中添加NAC是否能改善母体和胎盘的氧化应激及胎盘的结构和功能还未知。为此,试验选择妊娠85天母猪16头,分为2组,对照组饲喂基础日粮（n=7）,NAC组按kg基础日粮添加500 mg NAC（n=9）,测定氧化应激指标、胎盘结构和功能及粪便微生物的变化。结果表明,妊娠后期日粮中添加NAC对母猪的繁殖性能无显著的影响（P＞0.05）,但是增加了母猪血浆和胎盘健康,主要体现在增加了抗氧化酶活力,降低了氧化损伤,抑制了NLRP3炎症小体的表达;NAC显著增加了胎盘生长因子的含量,增加了血管生成和氨基酸转运载体基因表达,降低了细胞自噬;增加了母猪粪便Prevotella、Clostridium cluster XIVa和Roseburial/Eubacterium rectale的相对丰度和短链脂肪酸。Spearman相关性研究发现,Prevotella、Clostridium cluster XIVa和Roseburial/Eubacterium rectale的相对丰度和胎盘NLRP3炎症小体基因显著负相关,与氨基酸转运载体Slc7a8基因显著正相关。妊娠后期添加NAC改善了母猪-胎盘氧化应激和炎症反应,提高了胎盘的功能,降低了胎盘自噬,同时改变了母猪粪便微生物菌群和代谢产物。（4）代谢组学分析日粮添加NAC对胎盘代谢物的影响日粮添加NAC对母猪胎盘结构和功能有显著的促进作用,而胎盘作为妊娠期间重要的营养代谢器官,为了进一步明确NAC对胎盘代谢产物和代谢途径的影响,本试验采用代谢组学技术研究妊娠后期添加NAC对母猪胎盘代谢谱的影响。试验设计同（3）,母猪分娩时,采集末期胎盘组织,用于超高效液相色谱-质谱分析。PLS-DA和OPLS-DA分析表明,NAC处理能够改变胎盘代谢产物的组成,显著增加胎盘组织中Arg-Gln、N-ω-羟基精氨酸、1-硬脂酰基-2-油酰基卵磷脂和瓜氨酸的相对浓度,减少了胎盘中支链氨基酸、芳香族氨基酸、尿嘧啶、哌啶甲酸、肉毒碱、S-甲基-5’-硫腺嘌呤、吲哚乙酸、ε-γ-谷酰基赖氨酸、1-棕榈酰-2-羟基甘油-3-磷酸乙醇胺、吲哚乳酸、天冬酰胺、蛋氨酸、脯氨酸、磷酸吡哆醛和尿苷的相对浓度。值得注意的是微生物代谢物吲哚乙酸和吲哚乳酸,在NAC处理的胎盘组织中显著降低。以上结果提示,NAC处理增加了精氨酸家族和Arg-Gln合成,减少了支链氨基酸、芳香族氨基酸、脂肪酸、维生素B6和吲哚类化合物的相对浓度,促进了胎盘积累蛋白氮的效率和血管的生成。综上所述,IUGR猪胎盘ROS代谢增加,胎盘组织线粒体含量降低和细胞衰老,炎症基因表达增加;ROS诱导的自噬参与调节了pTr细胞的增殖、黏附和分化;妊娠后期日粮添加NAC改变了母猪粪便微生物代谢、胎盘代谢及其代谢产物,抑制胎盘炎症反应,提高母猪胎盘功能。