奶牛乳腺炎是奶牛养殖业中常见的炎症疾病,导致产奶量和乳品质的降低,给奶牛养殖业造成了巨大的经济损失。饲养环境管理不当、病原微生物侵袭和奶牛自身等都可能是其致病因素。Nrf2是核因子E2相关因子2,可通过与抗氧化反应元件（Antioxidant response elements,ARE）结合,激活下游抗氧化基因的表达,在调控机体氧化还原平衡中扮演重要角色,但其与乳腺炎间的关系需要进一步研究。脂多糖（Lipopolysaccharides,LPS）作为革兰氏阴性菌细胞壁的成分,可诱导巨噬细胞活化,从而产生生物活性脂质、活性氧（Reactive oxygen species,ROS）和肽介体。乳导管注射LPS诱导的小鼠乳腺炎因与奶牛临床乳腺炎症状及机制相似而常被用来探索奶牛乳腺炎的发病机理及筛选防治药物。研究通过乳导管注射LPS诱导小鼠乳腺炎产生,在此基础上运用转录组学分析方法研究野生型和纯合子（Nrf2敲除纯合子）小鼠在LPS诱导的乳腺炎中的转录机制,并探究LPS刺激对相关基因和信号通路的影响,以便后期对乳腺炎采取针对性的治疗方案。试验以野生型（+/+）、杂合子（Nrf2敲除杂合子:+/-）和纯合子（-/-）小鼠作为研究对象,保持温度25±1℃,湿度55±5%的环境。小鼠自由采食和饮水,每天观察小鼠生长状况。在小鼠未妊娠前,每天上午10:00记录其采食量,产后第6天至第11天测量小鼠产奶量。对泌乳早期（产后第3天）小鼠进行LPS处理,24 h后将其断颈处死,采集乳腺组织并分割成小块,分别用于HE切片制作、实时荧光定量PCR检测和RNA-seq。对泌乳中期（产后第12天）小鼠进行LPS处理,3h后收集小鼠乳样并检测乳成分。研究结果表明,Nrf2敲除对小鼠采食量没有明显影响。LPS处理后3种基因型小鼠的乳腺结构均受损,伴随炎性细胞的浸润和炎症因子表达水平的升高,而Nrf2敲除未直接影响小鼠的泌乳性能。野生型和纯合子小鼠的乳腺组织转录组分析结果如下:1)LPS处理后野生型和纯合子小鼠中分别筛选到已知差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）380 和 364 个。对 DEGs 进行 GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,发现无论野生型还是纯合子小鼠DEGs的功能主要富集在白细胞迁移、单细胞黏附、趋化性,涉及的通路主要有细胞因子-细胞因子受体相互作用、NF-κB信号通路、IL-17信号通路和Toll样受体信号通路等;2)将两种基因型小鼠乳腺的DEGs建立PPI网络,获得关键基因和关键子网,发现大部分关键基因和关键子网都与炎症反应相关,且多为趋化因子家族与C型凝集素结构域家族,它们在先天免疫和适应性免疫中发挥重要的作用。综上,LPS通过细胞因子-细胞因子受体相互作用,Toll样受体、NF-κB、IL-17等信号通路募集中性粒细胞,增加促炎因子的表达和炎性细胞的浸润,使小鼠乳腺结构发生明显损伤,诱导小鼠产生乳腺炎。同时,转录组学结果显示LPS处理后,与纯合子小鼠相比,野生型小鼠中抗氧化基因血红素加氧酶1（heme oxygenase 1,HO-1）和Ⅱ相解毒酶谷氨酸-半胱氨酸连接酶修饰亚基（Glutamate-cysteine ligase modifier subunit,GCLM）表达上调,提示 Nrf2 在抗氧化过程中发挥重要作用。试验系统地阐述了 LPS诱导野生型和纯合子小鼠乳腺炎发生的转录机制,探究了与炎症相关的信号通路及关键基因,为乳腺炎在细胞层面的研究提供了新的方向。