非甾體類抗炎藥在奶牛產(chǎn)后疾病中的應(yīng)用

屈陽，崔璐瑩，王亨，李俊，錢晨，李建基*

(1. 揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009；2. 江蘇省動(dòng)物重要疫病與人獸共患病防控協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州 225009)

非甾體抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAID)是一類不含有甾體結(jié)構(gòu)的藥物，自阿司匹林于1898年首次被合成后，此類藥物被廣泛應(yīng)用于治療各類炎性疾病，具有良好的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎效果。在奶牛疾病治療中，NSAID用于減輕奶牛難產(chǎn)引起的疼痛和緩解奶牛乳腺炎與子宮炎等炎性疾病的病理變化。為了更好地指導(dǎo)臨床用藥、促進(jìn)奶牛產(chǎn)后機(jī)能恢復(fù)，本文對NSAID治療奶牛產(chǎn)后疾病的研究進(jìn)展與應(yīng)用進(jìn)行如下介紹。

1 非甾體類抗炎藥的作用機(jī)制

早在1971年，John Vane通過試驗(yàn)證實(shí)阿司匹林是通過抑制環(huán)氧化酶(Cyclooxygenase, COX)、阻止花生四烯酸向前列腺素(Prostaglandin, PG)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而發(fā)揮鎮(zhèn)痛抗炎作用?；ㄉ南┧峥山?jīng)過2種酶代謝，一種為COX，另一種為脂氧化酶(Lipoxygenase, LOX)。其中LOX催化的代謝產(chǎn)物白三烯也是一類致炎物質(zhì)，某些NSAID如替美加定可對LOX產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用，呈現(xiàn)抑炎效果。

COX有2種同工酶，即環(huán)氧化酶-1(COX-1)和環(huán)氧化酶-2(COX-2)。正常情況下細(xì)胞內(nèi)COX-2水平很低，當(dāng)機(jī)體受到多種炎性因子，如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-8和血管內(nèi)皮生長因子等刺激時(shí)，COX-2的表達(dá)上調(diào)、活性氧生成增加，繼而激活NF-κB和MAPK信號通路，引起組織炎性反應(yīng)。NSAID能夠抑制COX-2表達(dá)，進(jìn)而抑制NF-κB和MAPK信號通路以發(fā)揮抗炎作用[1]。

此外，NSAID是一種過氧化物酶體增殖物活化受體激動(dòng)劑，可通過抑制WNT/β-catenin信號通路緩解炎性反應(yīng)。有研究表明，阿司匹林和吲哚美辛可下調(diào)β-catenin/TCF-responsive基因的轉(zhuǎn)錄，影響β-catenin磷酸化和GSK-3β活化[2-3]；阿司匹林還可下調(diào)表皮生長因子受體，刺激Akt通路，從而抑制WNT/β-catenin通路活化[4]。

2 治療奶牛疾病的常見非甾體類抗炎藥

奶牛在圍產(chǎn)期生理機(jī)能出現(xiàn)劇烈變化。分娩和泌乳應(yīng)激、能量代謝負(fù)平衡、免疫機(jī)能下降和氧化損傷等使奶牛易發(fā)生感染性疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有約1/3的奶牛患有乳腺炎，且子宮炎和子宮內(nèi)膜炎的發(fā)病率也高達(dá)35%[5]，這導(dǎo)致奶牛的生產(chǎn)性能下降，給奶牛產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失?；疾?dòng)物常表現(xiàn)為采食量減少、躺臥時(shí)間延長、行為改變等。常用療法主要有抗生素療法、中獸醫(yī)療法和物理療法等。有研究表明NSAID在奶牛分娩時(shí)鎮(zhèn)痛、卵巢功能恢復(fù)、子宮炎和乳腺炎的防治等多個(gè)方面有一定的效果。目前國內(nèi)外批準(zhǔn)用于治療奶牛疾病的NSAID主要有氟尼新葡甲胺、美洛昔康、酮洛芬、卡洛芬、水楊酸鈉和雙氯芬酸鈉等(表1)。

2.1 氟尼新葡甲胺

氟尼新葡甲胺最早是由 Doran和Henry等于1996年研制的，由美國先靈葆雅公司將其做成注射液用于動(dòng)物疾病的治療，于2004年被美國 FDA 批準(zhǔn)唯一可用于家畜的NSAID，其中包括泌乳奶牛。在一項(xiàng)對309名加拿大獸醫(yī)的調(diào)查中，93%的獸醫(yī)將氟尼新葡甲胺用于臨床上急性感染性乳腺炎的輔助治療，均獲得良好效果[6]。Shwartz等[8]證明了氟尼新葡甲胺可減輕正常分娩引起的子宮組織損傷，緩解炎癥反應(yīng)。2019年新研制出的氟尼新葡甲胺透皮劑，是第一個(gè)注冊的可用于治療奶牛疾病的NSAID外用藥，并已在歐盟和加拿大被批準(zhǔn)用于牛病治療，但目前尚未批準(zhǔn)用于泌乳奶牛[17]。與氟尼新葡甲胺注射溶液相比，泌乳中期使用透皮劑的奶牛其藥物休藥期延長[18]。但氟尼新葡甲胺透皮劑可降低炎性滲出液中前列腺素E2的濃度，有效改善牛急性乳腺炎的臨床癥狀，藥效持續(xù)48 h[7]。

2.2 美洛昔康

美洛昔康最早由德國勃林格殷格翰公司研制，具有抗炎鎮(zhèn)痛作用，在加拿大和許多歐洲國家已被批準(zhǔn)用于牛病治療。該藥已被證實(shí)在大多數(shù)動(dòng)物中優(yōu)先抑制COX-2，但這種親和性尚未在奶牛上得到驗(yàn)證。2015年Stock等[10]通過臨床試驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，美洛昔康比其他NSAID能提供更久的抗炎效果，在對難產(chǎn)奶牛進(jìn)行鎮(zhèn)痛治療時(shí)，美洛昔康不易引起胎衣滯留。此外，Kleinhenz等[19]發(fā)現(xiàn)，奶牛產(chǎn)后26 h口服美洛昔康(1 mg/kg)可有效緩解產(chǎn)后疼痛，藥物利用率提高至100%；泌乳期口服美洛昔康可緩解乳腺炎患牛的局部炎癥反應(yīng)，增加產(chǎn)奶量，降低隱性乳腺炎的發(fā)病率[11]。2019年Caldeira等[12]通過體外試驗(yàn)首次證實(shí)美洛昔康是通過抑制奶牛乳腺上皮細(xì)胞的COX-2、TNF、IL-8、前列腺素合成酶、血清淀粉樣蛋白A和一氧化氮合酶等免疫相關(guān)因子的表達(dá)從而影響炎癥過程。

2.3 酮洛芬和卡洛芬

酮洛芬是由法國羅納普朗克公司化學(xué)家Farge、Messer和Moutounier于1967年研制開發(fā)的NSAID。卡洛芬最早在1996年由輝瑞公司開發(fā)、用于動(dòng)物疾病治療的抗炎藥。在歐盟，酮洛芬和卡洛芬都被批準(zhǔn)用于泌乳奶牛。2009年Richards等[14]將酮洛芬用于奶牛難產(chǎn)鎮(zhèn)痛的臨床治療，并且認(rèn)為產(chǎn)后立即使用酮洛芬可有效降低胎衣滯留幾率。在以色列的一項(xiàng)研究中，連續(xù)肌內(nèi)注射酮洛芬5 d，感染乳腺炎的奶?？梢曰謴?fù)到感染前每日產(chǎn)奶量的75%[15]。Kovacevic等[20]發(fā)現(xiàn)酮洛芬在分娩后第一天應(yīng)用可有效增加奶牛的產(chǎn)奶量，其機(jī)制與酮洛芬降低早期泌乳期間脂質(zhì)的動(dòng)員和酮體生成有關(guān)。在臨床乳腺炎的治療中，抗生素聯(lián)合酮洛芬可達(dá)到良好的治療效果。酮洛芬可通過促進(jìn)不飽和脂肪酸的生成、抑制Toll樣受體和NF-κB通路，進(jìn)而抑制下游炎性因子的產(chǎn)生。也有研究報(bào)道，酮洛芬對TNF-α、IL-8和COX-2的mRNA表達(dá)具有抑制作用[21]。

2.4 水楊酸鈉和雙氯芬酸鈉

雙氯芬酸鈉已被歐洲藥物管理局批準(zhǔn)用于牛病的治療。在中國，雙氯芬酸鈉于2016年被農(nóng)業(yè)部授權(quán)為獸用NSAID。在臨床上雙氯芬酸鈉注射液已被批準(zhǔn)用于奶牛乳腺炎的輔助治療。雙氯氛酸鈉口服制劑對胃腸道的副作用大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致胃腸出血甚至穿孔，生物利用度只有50%，血漿半衰期較短，這些不良反應(yīng)促使開發(fā)出雙氯氛酸鈉的其他制劑。

水楊酸鈉也是一種被批準(zhǔn)用于治療奶牛疾病的NSAID，Carpenter等[22]研究發(fā)現(xiàn)，泌乳期奶牛連續(xù)使用水楊酸鈉3 d，產(chǎn)奶量增加7%～ 9%。從哺乳期第10周開始，直接給奶?？诜畻钏徕c，可以增加采食量。但是長期或高劑量應(yīng)用水楊酸類藥物可引起胃腸道反應(yīng)、水楊酸反應(yīng)、過敏反應(yīng)、凝血障礙和耳毒性等諸多副作用，并且藥物易在體內(nèi)殘留，這些使得水楊酸鈉逐漸被同類NSAID所取代。

3 非甾體類抗炎藥在奶牛產(chǎn)后疾病的應(yīng)用

3.1 緩解難產(chǎn)奶牛的疼痛

隨著近年來動(dòng)物福利的逐漸普及，疼痛管理越來越受到關(guān)注，緩解疼痛成為動(dòng)物福利研究與應(yīng)用的重要領(lǐng)域，因此在奶牛生產(chǎn)過程中的疼痛管理應(yīng)受到重視。NSAID具有減輕疼痛和抗炎的作用，臨床上用于緩解難產(chǎn)奶牛的疼痛反應(yīng)。有報(bào)道表明，在英國和新西蘭，分別有66%和72%的獸醫(yī)將NSAID用于奶牛難產(chǎn)鎮(zhèn)痛，68%和83%的獸醫(yī)將其用于奶牛剖腹產(chǎn)術(shù)[23]。Richards等[14]將酮洛芬投入奶牛難產(chǎn)鎮(zhèn)痛的臨床治療，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)后立即使用酮洛芬可降低胎衣不下的發(fā)生率，但對子宮內(nèi)膜炎的發(fā)生率和奶牛繁殖能力沒有影響。Newby等[24]應(yīng)用美洛昔康治療奶牛難產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)這些奶牛的采食量有所增加，對奶牛產(chǎn)后恢復(fù)有積極影響，但是對其產(chǎn)乳量和代謝指標(biāo)等方面無影響。Barrier等[9]報(bào)道美洛昔康用于奶牛剖腹產(chǎn)的疼痛管理，有利于奶牛產(chǎn)后恢復(fù)。

3.2 奶牛乳腺炎的治療

NSAID治療奶牛乳腺炎的臨床效果報(bào)道略有不同。有體內(nèi)試驗(yàn)研究利用脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)處理來模擬臨床上乳腺炎的癥狀，將幾種NSAID的治療效果進(jìn)行了對比。與未治療的對照組相比，氟尼新葡甲胺可有效緩解炎癥反應(yīng)，治療后的奶牛直腸溫度降低，瘤胃運(yùn)動(dòng)和反芻增強(qiáng)，采食時(shí)間增加，心率降低，臨床癥狀得到明顯改善[25]。酮洛芬治療組奶牛的瘤胃收縮增強(qiáng)，采食量增加，呼吸速率減慢，直腸溫度降低，乳房水腫程度得到緩解[26]。LPS刺激后用美洛昔康，可顯著降低疼痛敏感性，增加采食量，緩解乳房水腫[27]。當(dāng)利用大腸桿菌感染模擬臨床型乳腺炎的發(fā)生時(shí)，氟尼新葡甲胺治療組奶牛干物質(zhì)的攝入量增加，同時(shí)產(chǎn)奶量增加[28]。與未治療的對照組相比，卡洛芬治療可降低直腸溫度，減慢心率，使得奶牛能夠更快的恢復(fù)到感染前水平[29]。

對臨床上自然發(fā)病的奶牛進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用抗生素的基礎(chǔ)上，氟尼新葡甲胺可降低輕度乳腺炎患牛的疼痛敏感性。然而，對患有中度乳腺炎的奶牛，氟尼新葡甲胺治療效果不顯著，因此奶牛患有更嚴(yán)重的乳腺炎時(shí)需要進(jìn)一步加大氟尼新葡甲胺的劑量。同樣，在臨床自然發(fā)生的輕度乳腺炎病例中，與單純抗生素治療相比，美洛昔康聯(lián)合抗生素治療可降低奶牛淘汰風(fēng)險(xiǎn)，降低鱗狀上皮細(xì)胞癌的發(fā)生率，提高細(xì)菌病治愈率，同時(shí)提高生育能力[30]。

3.3 奶牛子宮炎及子宮內(nèi)膜炎的治療

奶牛子宮內(nèi)膜炎的常規(guī)治療方法是加強(qiáng)環(huán)境消毒、子宮腔沖洗和子宮腔灌注大量抗生素。隨著動(dòng)物福利的普及和抗生素耐藥性的加劇，使用NSAID配合抗生素在治療子宮炎和子宮內(nèi)膜炎的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。不同NSAID的作用效果和藥效持續(xù)時(shí)間不同。研究表明，氟尼新葡甲胺可以減輕正常分娩引起的子宮組織損傷和隨后的炎癥，并且經(jīng)過治療的分娩后奶牛體況與體重等均有良好的改善。建議分娩后24 h后進(jìn)行給藥，能夠減少胎衣滯留，達(dá)到良好治療效果[31]。美洛昔康配合抗生素治療奶牛子宮炎，治療后的疼痛緩解、采食量增加等行為變化只出現(xiàn)于給藥的24 h內(nèi)，建議分娩前或者分娩后立刻注射，以期達(dá)到很好的治療和預(yù)防效果[13]。酮洛芬與鹽酸頭孢替福配合治療產(chǎn)褥期子宮炎，可有效緩解炎癥反應(yīng)，對產(chǎn)奶量和繁殖能力無影響[32]。

4 非甾體類抗炎藥的不良反應(yīng)

NSAID應(yīng)用廣泛，并存在一些不良反應(yīng)。已知NSAID在抑制致炎PG合成的同時(shí)也抑制了保護(hù)胃腸和腎臟的生理性PG，使胃黏膜和腎臟失去了保護(hù)屏障，造成胃腸道刺激和腎臟損傷。COX-1屬于正常生理成分，主要存在于胃、腎和血管等組織中，其作用是調(diào)節(jié)組織器官中PG的合成。COX-2屬于病理性誘導(dǎo)成分，催化合成參與炎癥反應(yīng)的PG，主要存在于炎癥部位的巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和滑膜細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)。因此，目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為對COX-1和COX-2的親和力不同是NSAID藥理作用以及不良反應(yīng)的主要原因。在實(shí)際生產(chǎn)中，水楊酸鈉和雙氯氛酸鈉對胃腸道有嚴(yán)重的不良反應(yīng)，影響奶牛采食量，延緩機(jī)體恢復(fù)，因此逐漸被同類NSAID所替代。目前市場上應(yīng)用廣泛的美洛昔康，其胃腸道以及腎耐受性優(yōu)于其他NSAID，有效減少了不良反應(yīng)的發(fā)生，是治療奶牛疾病的首選藥物。

NSAID治療奶牛產(chǎn)后疾病中的其他潛在影響值得進(jìn)一步關(guān)注。Drillich等[33]使用2.2 mg/kg氟尼新葡甲胺對子宮炎進(jìn)行治療，奶牛臨床癥狀并沒有改善，并且對其后的產(chǎn)奶量和繁殖能力無積極影響；在分娩后立即使用氟尼新葡甲胺，奶牛胎衣滯留的幾率增加，產(chǎn)奶量減少，同時(shí)增加了患子宮炎的風(fēng)險(xiǎn)，因此不建議在奶牛分娩后24 h內(nèi)使用氟尼新葡甲胺，否則會(huì)增加死產(chǎn)和胎衣滯留風(fēng)險(xiǎn)[31]。奶牛產(chǎn)犢前飼喂美洛昔康對全身性炎癥無積極影響，且分娩后美洛昔康的非腸道給藥并不能提高產(chǎn)奶量[34]。研究還發(fā)現(xiàn)美洛昔康治療乳腺炎的同時(shí)，降低乳腺細(xì)胞的生存能力，這表明美洛昔康的治療可能會(huì)引起乳腺組織的潛在損傷[12]。本實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，NSAID對奶牛子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的增殖機(jī)制有一定影響。這些報(bào)道說明NSAID雖然具有良好的鎮(zhèn)痛抗炎作用，但是其不良反應(yīng)也不容忽視。Abdelazeem等[35]研制出一種新型NSAID，在鎮(zhèn)痛的同時(shí)可以降低其對胃腸道的損傷。COX-2/15-LOX雙選擇性抑制劑的合成為新型NSAID的研制提供方向[36]。在今后的奶牛疾病治療中，制定合理的治療方案，聯(lián)合應(yīng)用抗生素和其他輔助藥物以及應(yīng)用新型NSAID，將有效降低其不良反應(yīng)。奶牛應(yīng)用新型NSAID進(jìn)行治療的成本偏高，影響了奶牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使一些奶牛養(yǎng)殖場針對新型NSAID治療奶牛產(chǎn)后疾病仍持謹(jǐn)慎態(tài)度。

5 展望

隨著非甾體類抗炎藥的不斷普及，為使藥物作用不斷完善和改進(jìn)，一些新型制劑應(yīng)運(yùn)而生。例如，與靜脈注射制劑相比，氟尼新葡甲胺透皮制劑吸收迅速，藥效持久，操作簡便、安全可控，在臨床效果更佳。此外，在臨床實(shí)踐中優(yōu)化藥物劑量與給藥方式、明確最佳給藥時(shí)機(jī)、合理控制休藥期等是需要不斷探索和完善的過程。在今后，圍繞著進(jìn)一步降低NSAID不良反應(yīng)的研究需要繼續(xù)開展深入的研究。對于奶牛產(chǎn)后炎性疾病和疼痛的治療，聯(lián)合用藥、減少毒副作用、降低成本和研發(fā)新型NSAID，將是今后NSAID應(yīng)用開發(fā)的主攻方向。