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硒（Se）是动物必需微量元素,以无机和有机的形式存在于自然界,其生物学功能主要是通过硒蛋白发挥。硒蛋氨酸羟基类似物（DL-2-hydroxy-4-methylselenobutanoic,HMBA）是一种有机硒源,其生物利用率比亚硒酸钠和酵母硒高。本研究围绕HMBA是否影响母猪繁殖性能及其可能的机制,开展了母猪妊娠期饲粮中添加HMBA对繁殖性能影响及机制研究。主要研究内容及结果如下:试验一母猪妊娠期饲粮中添加HMBA对繁殖性能的影响及其对后代生长性能的潜在长期效应试验选取45头体重和背膘相近的5胎LY（Landrace×Yorkshire）母猪,配种后随机分到3个处理组:负对照组（Control,基础日粮,n=15）,亚硒酸组（Na2O3,基础日粮+0.3 mg Se/kg Na2O3,n=15）和HMBA组（HMBA,基础日粮+0.3mg Se/kg HMBA,n=15）,试验处理从妊娠第一天到分娩结束。母猪分娩后调整带仔数一致,饲喂相同的泌乳日粮,仔猪断奶后96头仔猪（DLY,12窝,其中6窝来自Control组母猪,6窝来自HMBA组母猪）继续饲喂28天,仔猪在21和49日龄进行LPS攻毒试验。结果如下:（1）与Control组相比,HMBA组总产仔数和活产仔数更多（p＜0.05）,死胎数更少（p＜0.05）。HMBA组仔猪泌乳第一周平均日增重高于Control组和Na2O3组（p＜0.05）。（2）与Control组相比,HMBA组母猪妊娠期硒水平更高（p＜0.05）,初乳中硒蛋白P浓度更高（p＜0.05）。此外,妊娠60天和110天,HMBA组母猪血清GSH-Px活性最高（p＜0.01）。与Control组相比,HMBA组母猪妊娠90天血清MDA和8-OHDG浓度更低（p＜0.05）。（3）与Control和Na2O3组相比,HMBA组仔猪的出生间隔更短（p＜0.05）,母猪分娩0分钟血浆GSH-Px活性更高（p＜0.05）。另外,与Control组相比,HMBA组母猪分娩0分钟、90分钟和135分钟的血浆MDA浓度更低（p＜0.05）。（4）HMBA组脐带血GSH-Px活性高于Control组和Na2O3组（p＜0.01）。与Control组相比,HMBA组胎盘GSH-Px活性、CAT活性和GSH/GSSG更高（p＜0.05）。同母猪的结果相似,与Control组和Na2O3组相比,HMBA组新生仔猪血清GSH-Px活性更高（p＜0.01）,而血清MDA浓度更低（p＜0.05）。HMBA组新生仔猪肝脏GSH-Px活性（p=0.01）、Trx R活性（p＜0.05）和硒蛋白（GPX1、GPX2和TXNRD2）基因表达（p＜0.05）高于Control组。（5）与Control组相比,HMBA组母猪血清IL-6水平以及胎盘IL-6和IL-1β基因的表达更低（p＜0.05）。Western blot的结果表明,HMBA组胎盘GPX4蛋白的表达更高（p＜0.05）,而p-NF-κB/NF-κB更低（p＜0.05）。（6）仔猪21日龄,与LPS攻毒Control组相比,LPS攻毒HMBA组GSH-Px活性和T-AOC水平更高（p＜0.05）,而MDA浓度更低（p＜0.05）;仔猪49日龄,未攻毒HMBA组仔猪血清GSH-Px活性最高（p＜0.05）。本试验结果表明,母猪妊娠期饲粮中添加HMBA提高了母体和后代硒水平和硒蛋白表达,同时提高了母体、胎盘、胎儿及后代长期的抗氧化能力,但是降低了炎症水平。这些结果或许证明了硒蛋白（尤其是GPXs）是母猪繁殖所必需的一种有效抗氧化剂和抗炎信号,以防止妊娠期和分娩时自由基和炎症细胞因子过多产生造成的负面影响,从而促进胚胎存活以改善母猪繁殖性能。试验二以小鼠为模型探究妊娠期饲粮添加HMBA对胚胎存活的影响及机制试验一的结果表明HMBA提高母猪繁殖性能可能是通过增加抗氧化和抗炎相关硒蛋白（尤其是GPXs）表达实现的。本试验在母猪试验的基础上以小鼠为研究模型进一步探究HMBA促进胚胎存活的机制。本试验分为两个小试验,试验2-1通过建立GSH-Px抑制剂（巯基丁二酸,MS）模型探讨母体HMBA处理是否通过GPXs发挥促进胚胎存活的作用,选取13周龄C57BL/6初产小鼠21只,配种确认妊娠后分到3个处理组,Control组（对照组,0.3 mg Se/kg Na2O3,n=7）,HMBA组（0.3 mg Se/kg HMBA,n=7）,HMBA+GSH-Px抑制剂组（0.3 mg Se/kg HMBA+180 mg/kg体重MS,n=7）。试验2-2在试验2-1的基础上建立LPS攻毒模型,进一步探究HMBA影响胚胎存活的机制,选取12-14周龄初产C57BL/6小鼠28只,配种确认妊娠后分到4个处理组,Control组（0.3 mg Se/kg Na2O3,n=7）,Control+LPS组（50μg/kg体重LPS,n=7）,HMBA+LPS组（0.3 mg Se/kg HMBA,n=7）,HMBA+MS+LPS组（180 mg/kg体重MS,n=7）。结果如下:（1）母鼠妊娠期在HMBA处理日粮的基础上注射MS显著增加了死胎率,降低了活胎儿体重。分析血液指标发现,MS显著降低了HMBA处理提高的SELENOP浓度和GSH-Px活性,也显著增加了血清MDA和H2O2水平。基因结果发现,HMBA处理显著提高了母鼠肝脏硒蛋白相关基因（GPX1、GPX3和TXRND2）的表达,但是MS处理逆转了由HMBA处理提高的硒蛋白表达,而且MS处理还显著下调了肝脏硒蛋白合成相关基因（PSTK、SCLY和EFSEC）的表达;胎盘基因结果也发现,HMBA处理显著上调了硒蛋白相关基因（GPX2、TXRND1、TXRND2和SELENOP）和硒蛋白合成相关基因（PSTK、SESECS、SCLY、SEPHS2和EFSEC）的表达,而MS处理也逆转了由HMBA上调的这些基因表达。Western blot的结果发现,HMBA处理显著提高了母鼠肝脏GPX1和GPX4蛋白的表达,而MS处理逆转了HMBA的处理效应;此外,HMBA组胎盘炎症（MAPK和NF-κB通路）和自噬相关蛋白表达均显著低于Control组和HMBA+MS组。（2）HMBA+MS+LPS组活胎儿数和活胎儿重均显著低于其余各组,而且死胎儿数显著高于其余各组。分析血液指标结果发现,HMBA+LPS组母鼠血清GSH-Px活性最高（p＜0.05）,MDA浓度最低（p＜0.05）,而且血清TNF-α水平显著低于CON+LPS组和HMBA+MS+LPS组。分析基因表达的结果发现,HMBA+MS+LPS组胎盘硒蛋白合成相关基因（PSTK、SEPHS2、apo ER2、LRP2）和硒蛋白基因（GPX4、SELENOP）表达均较低（p＜0.05）,但是TNF-α和IL-6表达更高（p＜0.05）。分析胎盘蛋白结果发现,HMBA+LPS组硒蛋白（GPX3、GPX4）表达更高（p＜0.05）,但是HMBA+MS+LPS组炎症通路相关蛋白（p-JNK、p-IκB、p-NF-κB）和自噬相关蛋白（Beclin-1、LC3B）表达水平均更高（p＜0.05）。本试验结果表明,母鼠妊娠期添加HMBA通过增加GSH-Px活性,提高肝脏和胎盘硒蛋白表达,降低胎盘炎症和自噬水平,最终促进了胚胎存活。此外,母鼠妊娠期HMBA处理或许能够通过提高抗氧化能力保护母体免受LPS造成的氧化损伤、过多炎症和自噬的影响,从而进一步促进胚胎存活。试验三HMBA对猪胎盘滋养层细胞氧化还原状态、炎症和自噬的调控及机制研究试验一和实验二的结果表明母体妊娠期饲粮中添加HMBA能够通过调节母体氧化还原状态、炎症和自噬水平促进胚胎存活,而胎盘可能是调控胚胎存活的关键点。因此,本试验在前期母猪和小鼠试验的基础上通过母猪胎盘滋养层细胞试验进一步揭示HMBA对胚胎存活影响的机制。结果如下:（1）HMBA处理显著提高了猪胎盘滋养层细胞硒蛋白和硒蛋白合成相关基因表达,提高了GSH-Px活性,确定了1200 nM的HMBA（硒实测值为0.12 mg/L）的处理浓度。（2）HMBA处理能够保护猪胎盘滋养层细胞免受LPS诱导的炎症和自噬的影响,这可能是由于HMBA处理通过增加GPX4表达来降低由LPS诱导的ROS产生。（3）HMBA处理通过提高GSH-Px活性和GPX4表达逆转由H2O2处理诱导的氧化应激、炎症和自噬的上调。本试验结果表明,猪胎盘滋养层细胞HMBA处理显著增加了硒蛋白表达（尤其是GPX4）,提高了GSH-Px活性,逆转了由LPS和H2O2诱导的ROS过度产生造成的炎症通路（MAPK和NF-κB）的激活和自噬相关蛋白表达的增加,从而保护细胞免受氧化损伤、过度炎症和自噬的影响,帮助了细胞存活。综上所述,本论文的结论为:母猪妊娠期饲粮中添加HMBA通过提高母体和后代硒水平、硒蛋白表达,改善母体、胎盘、胎儿和后代氧化还原状态从而改善母猪繁殖性能。HMBA处理通过提高GSH-Px活性、硒蛋白相关基因和蛋白表达来降低ROS的产生,进一步调控胎盘氧化还原状态、炎症和自噬水平,从而促进胚胎存活。