胡紅蓮謝天宇楊淑青高 民姚焰礎(chǔ)(.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動物營養(yǎng)與飼料研究所,呼和浩特0003;.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,呼和浩特0008;3.重慶市畜牧科學(xué)院動物營養(yǎng)研究所,重慶40460)
亞急性瘤胃酸中毒對奶山羊血漿細(xì)胞因子和激素含量的影響
胡紅蓮1謝天宇2楊淑青2高 民1姚焰礎(chǔ)3?
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動物營養(yǎng)與飼料研究所,呼和浩特010031;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,呼和浩特010018;3.重慶市畜牧科學(xué)院動物營養(yǎng)研究所,重慶402460)
摘 要:本試驗(yàn)旨在研究以遞增飼糧非纖維性碳水化合物與中性洗滌纖維比(NFC/NDF)方式誘導(dǎo)奶山羊發(fā)生亞急性瘤胃酸中毒(SARA)后,血漿細(xì)胞因子和激素含量的變化。選取9只體況良好,體重接近的泌乳期莎能奶山羊,隨機(jī)分為3組(對照組、SARA組、恢復(fù)組,n=3),對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,SARA組和恢復(fù)組先后飼喂NFC/NDF為1.40、1.79、2.31、3.23的4種試驗(yàn)飼糧誘導(dǎo)SARA發(fā)生,每種飼喂15 d,恢復(fù)組奶山羊誘導(dǎo)SARA后自由采食青干草30 d。對照組3只羊分別在飼養(yǎng)30、60(與SARA組同時)和90 d(與恢復(fù)組同時)屠宰。結(jié)果表明:1)SARA長期提高了血漿LPS濃度,恢復(fù)組與SARA組差異不顯著(P>0.05)。2)與對照組相比,SARA組奶山羊血漿中促炎性細(xì)胞因子腫瘤壞死因子-α(TNF?α)、白細(xì)胞介素(IL)?1β和IL?6含量呈升高趨勢(P>0.05),IL?2含量顯著升高(P<0.05),IL?8含量呈降低趨勢(P>0.05),γ-干擾素(IFN?γ)含量顯著降低(P<0.05),抗炎性細(xì)胞因子IL?4和IL?10含量均呈降低趨勢(P>0.05);SARA組奶山羊血漿中生長激素、胰島素樣生長因子-Ⅰ、胰島素含量變化不顯著(P>0.05),催乳素(PRL)和皮質(zhì)醇(COR)含量均顯著升高(P<0.05)。3)與SARA組相比,恢復(fù)組奶山羊血漿中TNF?α、IL?1β、IL?2、IL?6這些促炎性細(xì)胞因子的含量仍持續(xù)性升高,其中IL?1β和IL?2含量顯著升高(P<0.05);恢復(fù)組奶山羊血漿中PRL含量仍維持與SARA組同一水平(P>0.05),而COR含量則回歸到對照組水平(P>0.05)。本研究結(jié)果顯示,SARA可引起奶山羊血漿中長時間含有一定量的LPS,引發(fā)機(jī)體免疫和炎癥反應(yīng),并引起內(nèi)分泌激素的變化,這一系列變化導(dǎo)致奶山羊長期處于應(yīng)激狀態(tài)。
關(guān)鍵詞:亞急性瘤胃酸中毒;奶山羊;細(xì)胞因子;激素
隨著集約化、規(guī)?;B(yǎng)殖的擴(kuò)大和優(yōu)質(zhì)牧草的缺乏,以及對短期利潤的追求,亞急性瘤胃酸中毒(subacute ruminal acidosis,SARA)已經(jīng)成為危害奶牛的一種群發(fā)性常見營養(yǎng)代謝性疾病,多發(fā)于泌乳初期和高峰期,對高產(chǎn)奶牛尤為嚴(yán)重,它能使其產(chǎn)奶量下降、生產(chǎn)率降低,更為嚴(yán)重的是會繼發(fā)一系列病征,使奶牛淘汰率大幅提高,使用年限縮短,治療成本增加,這給我國奶牛業(yè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來在奶牛[1-3]、肉牛[4]、山羊[5-6]的諸多研究結(jié)果顯示,使用高精料誘導(dǎo)SARA發(fā)生時,瘤胃會產(chǎn)生大量細(xì)菌內(nèi)毒素脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),高濃度的LPS可轉(zhuǎn)運(yùn)入血[7-8],進(jìn)入血液的LPS可促進(jìn)體內(nèi)產(chǎn)生多種炎性細(xì)胞因子和急性期蛋白,誘發(fā)細(xì)胞因子的連鎖反應(yīng),使動物機(jī)體處于免疫應(yīng)激狀態(tài)[1,8-9],而且LPS也能通過改變體內(nèi)激素等水平來調(diào)節(jié)機(jī)體的物質(zhì)代謝[10],這一系列的變化使動物機(jī)體處于一種慢性應(yīng)激狀態(tài),進(jìn)而加劇了機(jī)體對疾病的易感性[11]。目前,國內(nèi)外關(guān)于SARA的研究主要集中于瘤胃發(fā)酵模式、微生物區(qū)系、異常代謝產(chǎn)物和血液參數(shù)的改變,對免疫、內(nèi)分泌及應(yīng)激反應(yīng)的研究較少。本研究旨在以奶山羊?yàn)閯游锬P?,探討以遞增飼糧非纖維性碳水化合物與中性洗滌纖維比(NFC/NDF)方式誘發(fā)泌乳期山羊產(chǎn)生SARA后,血漿內(nèi)分泌激素、炎性細(xì)胞因子與抗炎性細(xì)胞因子含量的變化,初步揭示SARA所導(dǎo)致的應(yīng)激反應(yīng)以及對機(jī)體免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的長期影響作用,為本病的深入研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)與理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)動物與飼養(yǎng)
選用健康狀況良好,體重接近(35~40)kg的泌乳期莎能奶山羊9只,手術(shù)安裝永久性瘤胃瘺管,恢復(fù)期20 d,于2013年6月至2013年10月飼養(yǎng)于內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動物試驗(yàn)基地動物房,單籠飼養(yǎng)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),隨機(jī)分成3組,即對照組(n=3)、SARA組(n=3)和恢復(fù)組(n=3)。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧(NFC/NDF為1.40),SARA組和恢復(fù)組通過先后飼喂NFC/NDF為1.40、1.79、2.31、3.23的試驗(yàn)飼糧誘導(dǎo)SARA發(fā)生,每種飼糧持續(xù)飼喂15 d;恢復(fù)組奶山羊待SARA誘導(dǎo)成功后自由采食青干草30 d,使其逐漸恢復(fù)。對照組3只羊分別在飼養(yǎng)30、60(與SARA組同時)和90 d(與恢復(fù)組同時)屠宰。
試驗(yàn)飼糧參照NRC(1981)奶山羊營養(yǎng)需求配制。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。整個試驗(yàn)期,每日06:00和18:00分2次等量飼喂,自由飲水。
表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %
1.3 主要試劑及儀器
白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL?2、IL?4、IL?6、IL?8、IL?10、腫瘤壞死因子-α(TNF?α)、γ-干擾素(IFN?γ)試劑盒購自美國R&D公司,生長激素(GH)、催乳素(PRL)、胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF?Ⅰ)、胰島素(INS)、皮質(zhì)醇(COR)及LPS試劑盒購自北京華英生物技術(shù)研究所。
主要儀器有:pH電極(S651CD,美國Sensorex公司)、pH變送器(692,美國Jenco公司)、無紙記錄儀(R4100,浙大中控儀表有限公司)、多功能酶標(biāo)儀(Synergy H4,美國BioTek儀器公司)、全自動放免計(jì)數(shù)儀(γ?911,中國科技大學(xué)實(shí)業(yè)總公司)。
1.4 試驗(yàn)方法
1.4.1 瘤胃液pH連續(xù)監(jiān)測
采用動態(tài)pH連續(xù)監(jiān)測記錄系統(tǒng)對瘤胃液pH進(jìn)行24 h連續(xù)監(jiān)測,具體方法見文獻(xiàn)[12]。以瘤胃液pH作為判定SARA發(fā)生的主要參數(shù),當(dāng)瘤胃液pH<5.5每天持續(xù)時間>3 h即認(rèn)為SARA模型建立。
1.4.2 血漿的采集和處理方法
各組飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束,晨飼前用加有促凝劑的真空采血管從頸靜脈處采集20 mL,靜置30 min,3 000 r/min離心15 min,制得的血漿轉(zhuǎn)移至離心管中,置于-20℃冰箱中保存。
1.4.3 血漿激素和細(xì)胞因子測定方法
采用放射性免疫法(RIA)測定GH、PRL、IGF?Ⅰ、INS、COR含量及LPS濃度;采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)測定TNF?α、IFN?γ、IL?1β、IL?2、IL?4、IL?6、IL?8及IL?10等細(xì)胞因子含量。嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行測定。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
所有數(shù)據(jù)首先采用Excel進(jìn)行整理,采用SPSS 11.5軟件ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析,用Duncan氏法進(jìn)行多重比較,試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2.1 不同NFC/NDF飼糧對瘤胃液pH的影響
由表2可知,逐漸遞增飼糧NFC/NDF對奶山羊瘤胃液pH影響較大。隨著飼糧NFC/NDF增大,瘤胃液pH平均值從6.20降至5.76,降低了0.44(P<0.05),最大值從6.59降至5.98,降低了0.61(P<0.05),最小值則從5.87降至5.51,降低了0.36(P<0.05),且每日瘤胃液pH<5.5的持續(xù)時間由0 h延長至3.83 h(P<0.05)。根據(jù)SARA的定義(瘤胃液pH<5.5的持續(xù)時間大于3 h以上),飼糧NFC/NDF由1.40逐漸遞增至3.23時,成功誘導(dǎo)了SARA。
表2 不同NFC/NDF飼糧對奶山羊瘤胃液pH的影響Table 2 Effects of different dietary NFC/NDF on rumen fluid pH in dairy goats
2.2 SARA對奶山羊血漿LPS濃度與細(xì)胞因子含量的影響
由表3可以看出,血漿中LPS濃度SARA組為0.77 EU/mL、恢復(fù)組為0.63 EU/mL,均高于對照組的0.59 EU/mL,但差異不顯著(P>0.05)。與對照組相比,SARA組奶山羊血漿中TNF?α、IL?1β和IL?6含量呈升高趨勢(P>0.05),IL?2含量顯著升高(P<0.05),而IL?4、IL?8和IL?10含量呈降低趨勢(P>0.05),IFN?γ含量顯著降低(P<0.05)?;謴?fù)組TNF?α、IL?1β、IL?2、IL?6這些細(xì)胞因子的含量仍持續(xù)升高,IL?1β和IL?2含量顯著高于SARA組和對照組(P<0.05),IL?8含量仍呈持續(xù)性降低趨勢(P>0.05),IL?4和IFN?γ含量低于對照組略高于SARA組,差異不顯著(P>0.05),IL?10含量與SARA組無差異,略低于對照組,但均無顯著性差異(P>0.05)。
表3 SARA對奶山羊血漿脂多糖濃度與細(xì)胞因子含量的影響Table 3 Effects of subacute ruminal acidosis on levels of plasma LPS and cytokines in dairy goats ng/L
2.3 SARA對奶山羊血漿激素含量的影響
由表4可以看出,SARA組奶山羊血漿中GH、IGF?Ⅰ含量與對照組無顯著差異(P>0.05),INS含量略低于對照組(P>0.05),PRL和COR含量顯著高于對照組(P<0.05)?;謴?fù)組奶山羊血漿中GH、IGF?Ⅰ、INS含量與SARA組奶山羊基本一致(P>0.05),COR含量則回歸到對照組水平(P>0.05),而PRL含量與SARA組一樣維持較高水平(P>0.05)。血漿激素含量的變化說明SARA對血漿GH、IGF?Ⅰ含量沒有影響,對INS含量影響很小,而主要影響了PRL和COR 2種激素的含量。
表4 SARA對奶山羊血漿激素含量的影響Table 4 Effects of subacute ruminal acidosis on plasma hormone contents in dairy goats
3.1 飼糧NFC/NDF對瘤胃液pH的影響
SARA是一種以瘤胃液pH較低為典型特征的營養(yǎng)代謝病,因此常把瘤胃液pH作為衡量SARA發(fā)生與否及中毒程度最有效、最直接、最常用的指標(biāo)[13]。瘤胃液pH長時間處于5.5~5.8之間為輕度SARA,pH長時間處于5.2~5.5之間為中度SARA,pH<5.2為急性瘤胃酸中毒[14]。Gozho等[15]研究認(rèn)為,瘤胃液pH在5.2~5.6之間波動時間每天長達(dá)3~5 h可作為SARA發(fā)生的判定標(biāo)準(zhǔn)。本研究結(jié)果表明,隨著飼糧NFC/NDF增加,瘤胃液pH下降速率和幅度隨之增大,當(dāng)飼糧NFC/NDF由1.40、1.79、2.31遞增至3.23時,瘤胃液pH顯著下降,飼喂NFC/NDF為3.23的飼糧2周后瘤胃液pH<5.5每日連續(xù)3 h以上,且pH<5.5曲線面積大于1,成功誘導(dǎo)了SARA的產(chǎn)生。作者及本研究團(tuán)隊(duì)前期研究表明,當(dāng)飼糧NFC/NDF達(dá)2.58時,瘤胃液pH在5.2~5.5之間持續(xù)時間長達(dá)7.5 h以上[5,16]。出現(xiàn)以上差異的原因一方面可能是由于試驗(yàn)動物品種的不同,本試驗(yàn)選用的是莎能奶山羊,而前期研究選用的是關(guān)中奶山羊;另一方面可能由于飼糧營養(yǎng)水平及非纖維性碳水化合物(NFC)攝入量不同所致,本試驗(yàn)中當(dāng)飼糧NFC/NDF=3.23時,NFC攝入量為577.5 g/d,而前期研究中NFC/NDF=2.58時,NFC攝入量為610.5 g/d。同時也可能與誘導(dǎo)時間長短不同有關(guān),本試驗(yàn)誘導(dǎo)期為60 d,前期研究誘導(dǎo)期為40 d,誘導(dǎo)時間的長短與NFC攝入量不同可能是產(chǎn)生差異的關(guān)鍵。由于以上因素導(dǎo)致誘導(dǎo)SARA的嚴(yán)重程度不同,盡管在誘導(dǎo)SARA嚴(yán)重程度上存在差異,但這些研究結(jié)果皆表明,通過遞增精料的方式飼喂奶山羊易發(fā)生SARA。
3.2 SARA對奶山羊血漿LPS濃度與細(xì)胞因子含量的影響
LPS是革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分,是誘發(fā)炎癥反應(yīng)的主要致病成分。最近的許多研究均表明,飼喂高精料飼糧誘導(dǎo)反芻動物發(fā)生SARA時,瘤胃會產(chǎn)生大量細(xì)菌內(nèi)毒素LPS,使瘤胃液中LPS濃度升高[1-6]。由于酸性環(huán)境和LPS的存在致使胃腸道黏膜上皮細(xì)胞屏障功能受損,上皮細(xì)胞通透性增加[17-18],LPS可通過感染受損的瘤胃上皮轉(zhuǎn)運(yùn)入血,使血液中的LPS濃度大幅增加,LPS激增反過來又會進(jìn)一步加劇SARA的發(fā)展[1,15]??梢?,LPS是參與SARA發(fā)病過程的主要致病因素之一。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,SARA組奶山羊血漿中LPS濃度(0.77 EU/mL)高于健康對照組(0.59 EU/mL),與作者前期研究及眾多研究者報道相一致,進(jìn)一步印證了LPS在SARA發(fā)病的關(guān)鍵作用。同時本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,恢復(fù)組奶山羊血漿中LPS濃度(0.63 EU/mL)較SARA組雖有所下降但仍顯著高于健康對照組,提示SARA引起奶山羊血漿中長時間含有高濃度LPS,必引起機(jī)體系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)的存在。
細(xì)胞因子是一類由活化的淋巴細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的一類非抗體、非補(bǔ)體的免疫活性介質(zhì),在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、物質(zhì)代謝和神經(jīng)內(nèi)分泌等多個方面發(fā)揮著重要作用,它們構(gòu)成了機(jī)體復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。在醫(yī)學(xué)研究中根據(jù)其在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)等過程中致炎作用和抗炎作用,將其分為促炎性細(xì)胞因子與抗炎性細(xì)胞因子,IL?1、IL?2、IL?6、IL?17、IL?18、IL?23、IL?27、TNF?α、TNF?β、IFN?γ等屬于促炎性細(xì)胞因子,主要由單核細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,參與細(xì)胞免疫反應(yīng);抗炎性細(xì)胞因子包括IL?4、IL?10和IL?13等,主要由T細(xì)胞產(chǎn)生,參與體液免疫反應(yīng)[19]。在促炎性細(xì)胞因子中,TNF?α是機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)中產(chǎn)生最早且作用最重要的炎性細(xì)胞因子,TNF?α不僅能介導(dǎo)LPS的多種生物學(xué)效應(yīng),而且通過誘導(dǎo)其他炎癥介質(zhì)的協(xié)同作用,擴(kuò)大其生物學(xué)效應(yīng),從不同環(huán)節(jié)在體內(nèi)產(chǎn)生炎性反應(yīng)和組織損傷。許多研究結(jié)果證實(shí),機(jī)體在受到LPS刺激后,體內(nèi)TNF?α含量升高,這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。IFN?γ是機(jī)體細(xì)胞經(jīng)病毒誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一種重要的細(xì)胞因子,具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用[20]。本試驗(yàn)中SARA組奶山羊血漿IFN?γ含量顯著低于健康奶山羊,這可能是奶山羊容易發(fā)生細(xì)菌感染的重要原因。IL?1是一種具有炎癥介導(dǎo)活性和免疫調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞因子,以IL-1α和IL?1β 2種形式存在,其中IL?1β屬于介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的前炎癥介質(zhì)。IL?2是細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)中重要的細(xì)胞因子,其含量的高低是機(jī)體細(xì)胞免疫水平的重要標(biāo)志[21]。IL?6是一種促炎遞質(zhì),大量產(chǎn)生會加劇體內(nèi)炎性反應(yīng),甚至導(dǎo)致一些疾病的惡化。IL?8是奶牛體內(nèi)發(fā)生炎癥反應(yīng)的重要趨化因子。在抗炎性細(xì)胞因子中,IL?4是一種重要的免疫活性調(diào)節(jié)因子,是B細(xì)胞增殖活化,合成產(chǎn)生免疫球蛋白E(IgE)的絕對必需因子,最大用途是作為Th2細(xì)胞的標(biāo)志性因子,其含量顯著升高提示機(jī)體免疫處于Th2細(xì)胞主導(dǎo)狀態(tài);IL?10是炎癥和免疫反應(yīng)的強(qiáng)有力控制者,可下調(diào)IL?2、IFN?γ等促炎性細(xì)胞因子,具有廣泛的免疫抑制活性[22]。以往研究表明,進(jìn)入機(jī)體中的LPS能刺激單核巨噬細(xì)胞釋放大量的細(xì)胞因子,如TNF?α、IL?1、IL?6、IL?8等,這些細(xì)胞因子會引起“瀑布式炎癥級聯(lián)反應(yīng)”,造成細(xì)胞和器官的多種損傷。在本試驗(yàn)中,SARA發(fā)生使血液中LPS濃度增加,機(jī)體受到LPS刺激后,使促炎性細(xì)胞因子IL?1β、IL?6和TNF?α含量升高,IL?2含量顯著升高,IL?8含量降低,IFN?γ含量顯著降低;同時使抗炎性細(xì)胞因子IL?4、IL?10含量下降,但差異不顯著,總體表現(xiàn)為促炎作用,機(jī)體免疫處于細(xì)胞免疫主導(dǎo)狀態(tài)。且自然恢復(fù)組中TNF?α、IL?1β、IL?2、IL?6這些促炎性細(xì)胞因子仍持續(xù)性升高,特別是IL?1β和IL?2含量顯著升高,出現(xiàn)過度的炎癥反應(yīng),并持續(xù)性引起組織損傷,進(jìn)一步加重對機(jī)體的損害。這些試驗(yàn)結(jié)果提示,SARA影響了機(jī)體的免疫功能,使細(xì)胞免疫起主導(dǎo)作用,促進(jìn)了炎性細(xì)胞因子的大量分泌,引起促炎性細(xì)胞因子與抗炎性細(xì)胞因子的失衡,使動物長期處于免疫應(yīng)激狀態(tài)。
3.3 SARA對奶山羊血漿內(nèi)分泌激素含量的影響
動物血液激素水平在某種程度上可反映動物生理調(diào)節(jié)特點(diǎn)。在本試驗(yàn)中,血漿中GH、IGF?Ⅰ和INS 3種激素含量各組間差異均不顯著,從數(shù)值上看,對照組、SARA組、恢復(fù)組奶山羊血漿GH、IGF?Ⅰ含量呈依次升高趨勢,但幾乎接近,INS含量呈降低趨勢,SARA組和恢復(fù)組INS含量幾乎一致,表明SARA對血漿中GH和IGF?Ⅰ2種激素含量沒有影響,對INS含量影響很小,這與張樹坤等[23]報道的泌乳期山羊發(fā)生SARA時血漿IGF?I、INS含量變化較大,GH含量變化不大的研究結(jié)果不一致,這可能與SARA誘導(dǎo)方式、嚴(yán)重程度不同等有關(guān)。INS是調(diào)節(jié)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝、降低血糖的重要激素。本試驗(yàn)中SARA引起INS含量呈降低趨勢,INS這種變化可能與SARA導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng),抑制了營養(yǎng)物質(zhì)的代謝,從而應(yīng)對外界的不良環(huán)境有關(guān)。本試驗(yàn)中SARA對血漿PRL和COR含量產(chǎn)生了顯著影響。PRL是由下丘腦分泌的,是機(jī)體免疫-神經(jīng)-內(nèi)分泌調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中的一個非常重要的激素,對淋巴細(xì)胞的增殖有著促進(jìn)的作用,其含量升高有利于免疫反應(yīng)的發(fā)生[24]。本試驗(yàn)中,SARA組奶山羊血漿PRL含量顯著高于健康對照組,且自然恢復(fù)組仍維持較高PRL含量,這與張樹坤等[23]報道,泌乳期山羊處于SARA狀態(tài)時其血漿PRL含量升高的研究結(jié)果接近,表明在SARA條件下,機(jī)體的免疫水平增強(qiáng),積極對抗應(yīng)激反應(yīng)。COR是體內(nèi)重要的應(yīng)激和代謝激素,不僅參與機(jī)體內(nèi)分泌調(diào)節(jié),而且與動物的免疫功能和炎癥反應(yīng)密切相關(guān),其含量升高有利于動物抵御應(yīng)激反應(yīng),特別是針對由炎癥引起的應(yīng)激反應(yīng)。本試驗(yàn)中,SARA組奶山羊血漿COR含量均顯著高于健康對照組,這與賈媛媛等[6]所報道的采用高精料飼糧誘導(dǎo)泌乳期山羊發(fā)生SARA時血漿COR含量明顯升高的研究結(jié)果相一致,COR這種變化可能與下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(hypo?thalamie?pituitary?adrenalaxis,HPA)被激活有關(guān)。Sapolsky等[25]指出,LPS引起機(jī)體免疫反應(yīng),免疫細(xì)胞釋放大量細(xì)胞因子,部分細(xì)胞因子能夠影響下丘腦-垂體-腎上腺的內(nèi)分泌功能,最終導(dǎo)致血漿COR含量升高,從而有利于機(jī)體及早消除血漿中的LPS。血液中COR含量升高可作為評價HPA激活的標(biāo)志,本試驗(yàn)中SARA組奶山羊血漿COR含量顯著升高,但恢復(fù)組COR含量又回歸到健康對照組水平,這些結(jié)果提示SARA期奶山羊HPA被激活,使COR分泌顯著增加,此時機(jī)體處于一種應(yīng)激狀態(tài),隨著時間的進(jìn)一步延長,機(jī)體從應(yīng)激中有所恢復(fù),HPA反應(yīng)降低,進(jìn)而導(dǎo)致COR分泌減弱,逐漸恢復(fù)到正常水平。
遞增飼糧NFC/NDF方式誘導(dǎo)奶山羊發(fā)生SARA,伴隨血漿中LPS濃度升高,不僅影響了機(jī)體免疫功能,使細(xì)胞免疫處于主導(dǎo)作用,促進(jìn)了炎性細(xì)胞因子持續(xù)性大量分泌,機(jī)體產(chǎn)生慢性炎癥,同時影響了內(nèi)分泌激素含量,引起內(nèi)分泌紊亂,這些變化導(dǎo)致機(jī)體長期處于應(yīng)激狀態(tài),從而可能造成奶山羊?qū)膊〉囊赘行栽黾?,以致?lián)p害奶山羊的健康與生產(chǎn)性能。
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(責(zé)任編輯 王智航)
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Effects of Subacute Ruminal Acidosis on Plasma Cytokine and Hormone Contents in Dairy Goats
HU Honglian1XIE Tianyu2YANG Shuqing2GAO Min1YAO Yanchu3?
(1.Institue of Animal Nutrition and Feed,Inner Mongolia Academy of Agricultural&Animal Husbandry Sciences,Hohhot 010031,China;2.College of Animal Science,Inner Mongolia Agriculture University,Hohhot 010018,China;3.Institute of Animal Nutrition,Chongqing Academy of Animal Sciences,
Chongqing 402460,China)
?Corresponding author,associate professor,E?mail:yc1223@163.com
Abstract:This experiment was conducted to investigate the effects of subacute ruminal acidosis(SARA)in?duced by gradually increasing dietary non?fiber carbohydrate/neutral detergent fiber ratios(NFC/NDF)on plasma hormone and cytokine contents in dairy goats.Nine healthy lactating Saanen dairy goats with similar body weight were randomly allocated to three groups(control group,SARA group and recovery group,n=3).Dairy goats in control group were fed a basal diet;those in SARA group and recovery group were fed diets with different NFC/NDF(1.40,1.79,2.31 and 3.23,respectively,each for 15 days),which gradually in?duced SARA;those in recovery group were ad libitum fed green hay for 30 days after SARA.The three goats in control group were slaughtered on days 30,60(together with SARA goup)and 90 of feeding(together with recovery group).The results showed as follows:1)plasma lipopolysaccharide(LPS)concentration was increased for a long time as a result of SARA challenge,and there was no significant difference between SARA group and recovery group(P>0.05).2)Compared with control group,the contents of plasma tumor necrosis factor?α(TNF?α),interleukin(IL)?1β and IL?6 tended to be increased(P>0.05),and IL?2 content was significantly increased(P<0.05),but interferon?γ(IFN?γ)content was significantly decreased(P<0.05),and the contents of plasma IL?4,IL?8 and IL?10 tended to be decreased in SARA group(P>0.05);the con?tents of plasma growth hormone,insulin?like growth factor?Ⅰand insulin were not changed(P>0.05),and the contents of prolactin and cortisol were significantly increased(P<0.05).3)Compared with SARA group,the contents of plasma TNF?α,IL?1β,IL?2,IL?6 in recovery group were still persistently increased,in which IL?1β and IL?2 contents were significantly increased(P<0.05);plasma prolactin content stayed at the same level as SARA group(P>0.05),and plasma cortisol content was back to the same level as control group(P>0.05).These results indicate that SARA can increase plasma LPS concentration of dairy goats,which can lead to systemic immune and inflammatory responses,endocrine hormones alterations.These changes will result in stress of dairy goats for a long time.[Chinese Journal of Animal Nutrition,2015,27(2):418?425]
Key words:SARA;dairy goat;cytokine;hormone
通信作者:?姚焰礎(chǔ),副研究員,E?mail:yc1223@163.com
作者簡介:胡紅蓮(1977—),女,內(nèi)蒙古烏拉特前旗人,副研究員,博士,主要從事反芻動物營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)研究。E?mail:honglianhu2010@163.com
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31101739);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(奶牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS?37)
收稿日期:2014-09-02
doi:10.3969/j.issn.1006?267x.2015.02.012
文章編號:1006?267X(2015)02?0418?08
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:S826