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子宫内膜炎是奶牛养殖中一种常见产科疾病,造成奶牛业巨大的经济损失。引起子宫内膜炎的病原多种多样,且病原体存在地域间差异,给抗生素的选用带来困难;在菌种不明确的情况下,滥用广谱抗生素易使细菌产生耐药性,也给人类生活构成严重威胁。利用非抗药物治疗子宫内膜炎的研究越来越受到关注。甘露寡糖(Mannan oligosaccharides,MOS)被称为抗生素生长促进剂的潜在替代品,可以增强机体的免疫力。作为免疫增强剂,MOS在猪和禽的饲养中应用越来越多,但其对炎症的影响还不明确,在奶牛饲养中应用也相对较少。本研究首先对内蒙古通辽地区5个规模化奶牛场的奶牛子宫内膜炎进行流行病学调查,摸清该地区奶牛子宫内膜炎的感染情况,并通过脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)对奶牛子宫内膜上皮细胞系(Bovine endometrial epithelial cell,BEND)进行处理,以此来建立奶牛子宫内膜炎炎性细胞模型,并探究MOS治疗奶牛子宫内膜炎细胞模型的效果以及对细胞炎性因子分泌、胆固醇代谢和细胞凋亡的影响,以期为MOS对细胞炎症因子分泌、胆固醇代谢和细胞凋亡的研究积累资料,为奶牛养殖过程中MOS的使用和实际生产中防治奶牛子宫内膜炎有一定指导意义。本研究的内容和结果如下:1、对内蒙古通辽地区奶牛子宫内膜炎的发病情况进行调查,并对该病的发病情况按发病月份、胎次和产奶量进行统计,共调查奶牛22398头,其中发现患有奶牛子宫内膜炎的奶牛3721头。该地区2019年10月至2020年10月奶牛子宫内膜炎平均发病率为16.61%,该病流行呈季节性,其中以夏季和冬季多发;奶牛子宫内膜炎的发病率与产奶量呈正相关,与胎次呈负相关。2、使用不同浓度LPS(0μg/m L、0.25μg/m L、0.5μg/m L、1μg/m L和2μg/m L)分别处理BEND细胞3 h、6 h、9 h、12 h和24 h,结果发现,LPS处理细胞3 h、9 h、12 h和24 h后细胞活力与对照组相比显著或极显著下降(P<0.05,P<0.01),但不同浓度LPS处理细胞6 h细胞活力与对照组相比均显著或极显著上升(P<0.05,P<0.01)。采集所有细胞样品,采用RT-q PCR实验方法检测奶牛子宫内膜炎细胞模型炎性因子的表达、凋亡信号通路和胆固醇代谢基因的变化,结果显示,白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)和白介素-8(Interleukin-8,IL-8)m RNA表达水平均显著或极显著高于对照组(P<0.05,P<0.01);但白介素-18(Interleukin-18,IL-18)m RNA表达水平不受LPS的影响;Caspase 3、Caspase 4、Caspase 7和Caspase 8 m RNA水平显著或极显著高于对照组(P<0.05,P<0.01),但Caspase 9和Caspase 11的m RNA表达水平不受LPS的影响;胆固醇合成关键酶羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Co A reductase,HMGCR)下降,胆固醇25-羟化酶(Cholesterol 25-hydroxylase,CH25H)m RNA水平显高于对照组(P<0.05)。Western blotting结果显示,LPS处理6 h,0.5μg/m L、1μg/m L、2μg/m L处理组与对照组相比p-P65/P65比值显著升高(P<0.05);处理12 h,2μg/m L处理组p-P65/P65比值显著高于对照组(P<0.05);而不同浓度LPS处理BEND细胞6h时,仅2μg/m L LPS处理组Caspase-3蛋白表达量显著高于对照组(P<0.05)。3、将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别接种到含有不同浓度MOS的牛肉膏蛋白胨培养基上,研究发现,含0.048 g/m L和0.06 g/m LMOS的培养基分别对两种细菌完全抑制。采用不同浓度MOS(0 mg/m L、0.125 mg/m L、0.25 mg/m L、0.5 mg/m L和1 mg/m L)分别处理BEND细胞3 h、6 h、12 h和24 h,结果发现,与对照组相比,MOS可极显著降低细胞的活力(P<0.01);而不同剂量的MOS和LPS共同处理细胞12 h和24 h后,细胞活力与对照组无差异,但显著高于LPS组(P<0.05);与LPS处理组相比,MOS处理6 h,显著降低了细胞因子相关基因IL-1β、IL-6和IL-8,凋亡相关基因caspsae 3和Caspase 4及胆固醇代谢相关基因CH25H和胰岛素诱导基因2(Insulin induced gene 2,INSIG 2)的m RNA表达水平(P<0.05);MOS处理12 h,HMGCR、胆固醇调节元件结合蛋白(Sterolregulatory element binding proteins,SREBP2)和胰岛素诱导基因1(Insulin induced gene 1,INSIG 1)m RNA表达与LPS组相比显著升高(P<0.05)。综上所述,本研究结果表明,MOS对奶牛子宫内膜炎主要致病菌有抑菌能力,在子宫内膜上皮细胞炎症模型的基础上使用MOS进行处理,能够缓解LPS诱导的细胞活力下降、炎性和凋亡相关因子的表达升高和LPS诱导的胆固醇合成降低。MOS可能通过CH25H-NF-κB通路抑制子宫内膜炎细胞模型炎性因子的释放。这为临床上使用MOS治疗奶牛子宫内膜炎提供了理论依据。