IL-6、FGF21、ANGPTL8、LFI与能量负平衡奶牛卵巢静止之间的关系

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vovoyoo
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背景与目的:能量负平衡(NEB)是奶牛分娩后能量摄入与泌乳所需能量之间的一种不平衡状态,是奶牛酮病发生的病理学基础,也是奶牛产后发生卵巢静止(IO)的致病因素。它对奶牛生产性能、健康状况产生了很大危害。目前,尽管国内外针对奶牛产后NEB、三种组织细胞因子(IL-6、FGF21、ANGPTL8)、肝功指数(LFI)等各自的功能和作用已有较多报道,但是有关它们之间的相互关系和作用,以及它们与奶牛产后IO发生之间的关系尚不十分清楚。因此,本研究开展了NEB对奶牛体内三种组织细胞因子、肝功指数(LFI)的影响及其在奶牛产后IO发生中的作用研究,为今后预防奶牛产后卵巢静止性乏情提供科学依据。方法:本研究在黑龙江省某一大型集约化牛场中随机选择前胎泌乳量9吨以上的经产荷斯坦奶牛100头为试验动物。根据产后21 d血浆BHBA、Glu的水平,将试验动物分为能量正平衡组(PEB)和能量负平衡组(NEB),每组30头;随后,按照LFI高低分为高LFI(HI-LFI)、低LFI(LO-LFI)组,每组30头;而后,依据产后50-60 d是否发情及卵泡发育状况,再选取能量负平衡组中卵巢静止奶牛(NEB-IO)和能量正平衡组中发情奶牛(PEB-E),每组选取6头进行屠宰采样。结果:(1)应用队列研究方法分析PEB和NEB两组试验奶牛的结果发现,奶牛产后NEB与卵巢静止之间呈强的正关联(?2M-H=5.32,P=0.035),使奶牛产后发生卵巢静止的风险增高2.01倍;奶牛产后NEB与低LFI之间呈强的正关联(?2M-H=6.26,P=0.012),使奶牛产后LFI下降的风险增高2.32倍;奶牛产后低LFI与卵巢静止之间呈强的正关联(?2M-H=5.01,P=0.025),使奶牛产后发生卵巢静止的风险增高1.67倍。(2)应用独立样本t检验方法分析PEB-E和NEB-IO两组奶牛的结果发现,NEB奶牛产后血中IL-6升高、FGF21和ANGPTL8降低,可以持续到产后50 d,繁殖性能下降,卵泡生长速度极显著降低(P<0.01),同时伴发炎症和氧化应激;奶牛产后21 d血浆中三种组织因子与BHBA、Glu、NEFA之间显著的相关(P<0.05),提示三种组织因子与奶牛能量代谢有密切的联系;NEB-IO奶牛肌肉、卵巢中IL-6 m RNA表达量和蛋白含量均显著的降低(P<0.05);肝脏中FGF21 m RNA、ANGPTL8 m RNA表达量和蛋白含量均显著的降低(P<0.05),但卵巢中无显著差异(P>0.05),表明NEB引起的奶牛产后IO与三种组织细胞因子密切相关。(3)应用皮尔逊相关分析和二元逻辑回归方法分析不同LFI奶牛发现,奶牛产后7 d血中IL-6与LFI之间呈显著负相关(P<0.05),IL-6是影响奶牛LFI的独立相关因素,产后21 d血中IL-6与LFI之间呈显著负相关(P<0.05),FGF21、ANGPTL8与LFI之间呈显著正相关(P<0.05)。独立样本t检验分析显示,低LFI奶牛血中IL-6、HP、SAA、MDA含量均显著的升高(P<0.05),SOD、GSH、GSH-Px、T-AOC、抑制羟自由基能力均显著的降低(P<0.05)。同时,重复测量单因素方差分析显示,奶牛血中BHBA、NEFA、Glu、GH、IGF-1、E2、P4、INS受LFI和泌乳天数的显著影响(P<0.05),血中TC、ALB、IL-6、FGF21、ANGPTL8受LFI的显著影响(P<0.05),表明NEB引起LFI降低与代谢、脂类、氧化应激、生殖激素等有着密切的关系。(4)通过受试者工作特征曲线(ROC)风险分析,确定了奶牛产后卵巢静止发生的LFI和MDA风险预警指标和阈值,单一指标为产后21 d血浆MDA>3.62 ng/L,敏感度为70.3%,特异度为90.9%,AUC为0.701;LFI<-3.18,敏感度为80%,特异度为90.1%,AUC为0.855;二者联合预警的敏感度为87.9%,特异度为91.3%,AUC为0.964。并且,确定了IL-6、FGF21和ANGPTL8风险预警指标和阈值,单一指标为产后21 d血浆IL-6>23.68 ng/L,敏感度和特异性分别为81.5%、89.2%,AUC为0.820;FGF21<812.41 ng/L,敏感度和特异性分别为80.6%、90.1%,AUC为0.715;ANGPTL8<695.79 ng/L,敏感度和特异性分别为81.3%、86.1%,AUC为0.776;三个因子联合预警的敏感度为86.3%,特异性为90.9%,AUC为0.947,表明联合指标的预警可以提高诊断特异性和价值。结论:NEB所引起的炎症、氧化应激和低LFI是奶牛产后卵巢静止发生的重要风险因素,奶牛产后NEB、LFI、细胞因子(IL-6、FGF21、ANGPTL8)、炎症、氧化应激、生殖激素在卵巢静止发生中起着重要的作用,并确定了奶牛产后卵巢静止发生的潜在风险预警指标及其判定阈值,为今后更有效的防治奶牛产后卵巢静止奠定了理论基础。
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