蹄病是危害奶牛养殖的三大疾病之一,蹄叶炎是奶牛较为常见的一种蹄病,蹄叶炎会造成奶牛生产性能下降,严重影响了动物福利,给奶牛养殖业带来了巨大的经济损失。因此,开展对奶牛蹄叶炎的研究,为防治该病发生和提高奶牛生产性能,具有重要的实用价值和现实意义。本实验共收集了32头蹄叶炎患病奶牛和20头健康奶牛,采集蹄叶炎患病牛不同发展阶段的血液样品,开展了血液生理生化检测、血液流变学和蛋白质组学方面的一系列实验,结果如下:通过组织胺和内毒素检测,发现急性蹄叶炎患病奶牛血浆中内毒素和组胺含量显著高于健康牛;检测了不同发展时期的蹄叶炎奶牛和健康牛血液生理生化指标,发现急性蹄叶炎奶牛在发病31天时血浆TC显著升高,而HDL-C显著降低(P<0.05),说明蹄叶炎奶牛体内脂质代谢发生紊乱;通过检测健康牛和蹄叶炎患病牛的血浆中的SOD、T-AOC、GSH-PX和MDA等抗氧化指标,结果发现急性蹄叶炎患病奶牛的抗氧化能力显著低于健康组奶牛(P<0.05)。通过检测健康牛和蹄叶炎患病牛在不同患病阶段的全血粘度、血浆粘度和红细胞聚集性等血液流变学指标,结果发现,急性蹄叶炎患病组奶牛血浆粘度明显高于健康组奶牛(P<0.05),低切变率(10/s)的全血粘度也高于健康组。由此说明,奶牛患蹄叶炎后,血浆粘度明显升高,引起全血粘度的升高,在发病第1天时,患病奶牛红细胞聚集指数显著升高,而红细胞变形指数显著降低(P<0.05),随着病程的进展,红细胞的聚集指数、变形指数和松弛指数方面,患病牛与健康组奶牛相比差异不显著(P>0.05)。利用样品混池策略,构建了健康对照组奶牛和蹄叶炎三个发病时期的患病组奶牛血浆共八个样品,利用iTRAQ技术,进行了健康奶牛和蹄叶炎患病奶牛的比较蛋白组学研究,共得到谱图260769张和3492个肽段,共鉴定了880种蛋白,经重复性分析显示,结果稳定可靠,可重复性高。与健康组奶牛相比,患病组奶牛血浆中共存在98个差异蛋白,其中S1期出现35个蛋白表达上调,18个蛋白表达下调;S2期有36个蛋白表达上调,1个蛋白表达下调;S3中出现37个蛋白表达上调,15个蛋白表达下调。与健康组C相比,在奶牛蹄叶炎发展的三个阶段S1,S2,S3中,共同上调表达的蛋白有14个,S1和S3共同下调的蛋白有6个,主要涉及脂质代谢、炎症反应、免疫反应和血液凝集等生物学功能。通过生物信息学分析发现,S1期和对照组C奶牛血浆中差异蛋白在GO分子功能方面主要富集在蛋白结合、核苷酸结合活性、焦磷酸酶活性和水解酶活性。Pathway富集分析显示,差异蛋白主要涉及吞噬体、补体和粘合素降解通路、碳水化合物代谢和吸收、磷酸甘油代谢途径、钙元素重吸收的内分泌调控通路、钙离子信号通路、三羧酸循环和MAPK信号转导等通路。通过对急性蹄叶炎奶牛血液生理生化指标、血液流变学和蛋白质组学三个方面的研究,综合分析后认为:奶牛急性蹄叶炎发生时,脂质代谢发生紊乱,免疫机能降低,氧化应激失衡,血液粘度增加,机体处于高血凝、高血粘状态,造成蹄部微循环障碍,这些因素相互作用伴随着急性蹄叶炎的发展过程。本研究结果为该病的临床早期诊断和群体监测提供了新的思路,为深入理解奶牛蹄叶炎的发生发展机制提供了科学依据。