在我国北方寒区,冬春季节低温极易导致仔畜消化道疾病高发,由此引发的腹泻、消化不良、发育迟缓甚至死亡已严重危害了畜牧业经济的健康发展。虽然现代集约化养殖模式已经趋于成熟,但运输、停电、半开放养殖等不可抗力因素诱发的冷应激仍是畜牧业面临的严峻挑战之一。肠道作为与外界环境接触面积最大的器官,更容易受到环境低温的影响。肠道健康与肠道屏障的完整性息息相关,在肠道各段结构中,结肠菌群最为丰富,一旦屏障受损,就会引起肠腔内的毒素与细菌发生渗漏,造成肠道炎症,甚至全身炎症反应综合征。目前,冷暴露对结肠上皮紧密连接的影响尚不明确,但已有多项研究表明肠道炎症、微生物与肠上皮细胞间紧密连接有着密不可分的关系,因此,探索冷暴露对机体肠道微生态和肠上皮紧密连接的影响及相关机制具有重要意义。为初步探索冷暴露对结肠上皮紧密连接的影响,本研究每天选取3小时将4周龄雄性C57BL/6小鼠置于4℃人工气候室中,共处理3周。冷暴露结束后利用异硫氰酸荧光素葡聚糖4和HE染色对小鼠肠道通透性和结肠形态结构进行检测。结果显示,冷暴露会增加小鼠肠道通透性,致使结肠缩短,破坏小鼠结肠组织形态结构。为进一步探索冷暴露对结肠组织的损伤作用,本实验对冷暴露后小鼠结肠组织进行了转录组测序。结果显示,冷暴露后出现261个差异表达基因,主要富集在生长、信号转导机制、翻译后修饰等功能,其中富集最多的是MAPK、Erb B信号通路和细胞因子受体互作等途径,转录本GSEA发现差异基因与钙离子结合和蛋白折叠过程相关,提示冷暴露很可能影响了内质网功能。此外,在GSEA结果中还发现冷暴露后的差异表达基因与组蛋白乙酰化转移酶结合过程具有相关性,结合近年来的研究热点,本试验锁定了去乙酰化酶SIRT1,并在研究中发现冷暴露显著抑制结肠组织内SIRT1表达。因此,后续试验选取SIRT1作为研究靶点。结合上述结果,接下来利用透射电镜、免疫荧光、Western Blot等技术对结肠上皮组织的细胞器功能、细胞间紧密连接、氧化还原水平、微生物多样性进行了检测,发现冷暴露会诱发内质网应激和细胞内源性凋亡,小鼠结肠紧密连接受损,并导致线粒体融合、分裂紊乱,氧化还原失衡。微生物多样性结果表明,冷暴露上调拟杆菌门和拟杆菌科S24-7菌科丰度,下调毛螺菌科丰度,并且冷暴露组与对照组菌群组间差异较大,表明冷暴露破坏了小鼠结肠菌群结构。为确认冷暴露诱导的小鼠结肠上皮紧密连接损伤和菌群结构紊乱对急性结肠炎易感性的影响,在冷暴露处理后使用DSS构建小鼠急性结肠炎疾病模型,利用粪便潜血试剂盒、HE染色检测各组小鼠的结肠长度、DAI、组织损伤评分,利用q RT-PCR检测小鼠结肠促炎细胞因子m RNA表达水平。结果显示冷暴露+DSS组小鼠DAI评分在造模第5天后显著高于DSS组,组织损伤评分没有显著差异,结肠长度显著低于DSS组,促炎细胞因子（TNFα、IL-6、IL-1β）m RNA表达水平显著高于DSS组。该结果提示,冷暴露加快了DSS诱导的急性结肠炎发展。为进一步探索冷暴露致结肠上皮组织损伤的机制,采用Tg在结肠工具细胞caco-2上构建内质网应激模型,利用sh RNA对SIRT1表达水平进行敲降,利用Hochst染色、Western Blot、免疫荧光技术检测各组细胞凋亡情况和内质网应激、紧密连接、凋亡相关指标。细胞实验结果显示,SIRT1敲降会上调内质网应激途径相关效应因子（GRP78、CHOP、p-e If2α/e If2α）的蛋白表达,降低紧密连接蛋白ZO-1的表达,并且会加剧Tg诱导的细胞凋亡,促进凋亡相关蛋白（Bax/Bcl-2、caspase3、细胞色素c）的表达。体外实验结果表明,SIRT1的敲降加剧了内质网应激诱导的细胞凋亡和细胞间紧密连接损伤。上述结果表明,冷暴露能够破坏结肠上皮紧密连接,加剧内质网应激和凋亡,导致线粒体融合、分裂紊乱,破坏结肠菌群结构,并加快DSS诱导的急性结肠炎发展进程,且SIRT1可作为调控上述生物进程的候选分子靶标,抑制SIRT1的表达会加重小鼠结肠上皮细胞内质网应激,继而诱发细胞凋亡和紧密连接损伤。