丁酸(Butyrate)能够维持瘤胃上皮细胞的结构完整性，是细胞代谢产物的重要调节剂，同时，也是瘤胃上皮功能发育的重要刺激因子，在瘤胃上皮细胞增殖和营养代谢过程中发挥着重要的作用，但其具体的调控过程还需要进一步的研究。为了建立可靠的能够稳定传代的瘤胃上皮细胞培养方法，进一步探讨丁酸对细胞营养代谢的影响及其调控过程，本研究以荷斯坦奶牛瘤胃上皮细胞为研究对象，开展了以下三方面试验:
　　试验一:奶牛瘤胃上皮细胞的体外培养及丁酸对其生长的影响
　　瘤胃上皮是反刍动物利用营养物质的重要调控部位，在营养物质的吸收、离子转运和短链脂肪酸(Short chain fatty acids，SCFAs)的代谢等方面发挥着重要的作用。体外培养的瘤胃上皮细胞是研究瘤胃代谢功能的良好材料。本试验取材于三头荷斯坦公犊牛，使用胰酶连续消化上皮组织，进而培养得到具有典型上皮型和铺路石形态的细胞，绘制了细胞生长曲线，经角蛋白18(Cytokeratin 18，CK-18)鉴定，所分离细胞为瘤胃上皮细胞，且在第四代未出现衰老信号，这些细胞可以用于后续试验研究。以此研究了不同浓度丁酸对瘤胃上皮细胞增殖和凋亡的影响，试验分为CK、Ⅰ和Ⅱ共三个组，各组分别向瘤胃上皮细胞中添加0、10和20mM丁酸，每组6个重复，继续培养6h收集细胞。结果显示，丁酸显著降低了细胞活性(P＜0.01);20mM丁酸增加了晚期凋亡细胞比例和凋亡指数(P＜0.05)。
　　试验二:丁酸对奶牛瘤胃上皮细胞营养代谢影响的代谢组学分析
　　本试验旨在采用代谢组分析技术对丁酸刺激奶牛痛胃上皮细胞后的差异代谢物及其富集的通路进行研究。试验分为CK、Ⅰ和Ⅱ共三个组，每组6个重复，各组分别向瘤胃上皮细胞中添加0、10和20mM丁酸，继续培养6h收集上清液，基丁LC-MS平台对其进行代谢组学分析。结果表明，代谢组的主成分分析显示各组样品分离良好，共得到259种差异代谢物，进行KEGG通路富集分析发现，嘌呤代谢、甘油磷脂代谢、苯丙氨酸代谢和酪氨酸代谢等代谢途径受到影响。
　　试验三:丁酸对奶牛瘤胃上皮细胞营养代谢影响的转录组学分析
　　本试验旨在采用转录组测序技术研究丁酸刺激奶牛瘤胃上皮细胞后的差异基因及其富集的通路。试验分为CK、Ⅰ和Ⅱ共三个组，每组3个重复，各组分别向瘤胃上皮细胞中添加0、10和20mM丁酸，继续培养6h收集细胞。结果筛选出2196个差异基因，结果添加10mM丁酸能够显著上调IL-1α和TNF等促炎症因子的表达量(P＜0.05)。添加丁酸能够激活IL-17、MAPK和TNF信号通路。结果表明，丁酸能够激活瘤胃上皮细胞炎症反应。
　　在本试验条件下，转录组学和代谢组学联合分析表明，发现添加丁酸影响了瘤胃上皮细胞脂类代谢、糖类代谢、能量代谢和核苷酸代谢等过程，加速了物质合成代谢，更好的为细胞供能。