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围产期是奶牛生产繁殖中的重要时期,通常是指分娩前3周至分娩后3周的这一阶段,能量负平衡、分娩、泌乳等导致该阶段奶牛容易发生各种疾病。硒作为人和动物必需的一种微量元素,通过硒蛋白的形式发挥抗氧化和抗炎功能,在奶牛健康维护中发挥重要作用。本试验筛选24头体况相近的奶牛,随机分为两组(C组和T组),C组饲喂基础日粮,T组在预产期前21天开始在每千克干物质(dry matter,DM)日粮中添加硒0.3mg直至分娩当天。在奶牛分娩后6小时内,收集尾静脉血浆,提取蛋白并富集低丰度蛋白,酶解后对肽段进行iTRAQ标记,然后利用LC-MS/MS进行质谱分析,最后获取两组间的差异丰度蛋白并进行生物信息学分析。为验证蛋白组学数据可靠性,用ELISA方法对其中3个差异丰度蛋白进行定量分析。本研究的结果如下:研究一:本试验采用iTRAQ定量蛋白组学技术在分娩奶牛血浆中鉴定出蛋白质542个,这些蛋白质的等电点为5-12,相对分子质量集中在10-60kD。按蛋白质T/C值大于1.2或者小于0.83且P<0.05的标准筛选差异表达蛋白质,结果显示差异丰度蛋白质有48种,包括14种上调蛋白和34种下调蛋白,其中ATP5A1、SPP24极显著上调(P<0.01),GC、SCGB2A2、SERPINA3-2、DERA、SAA3、LBP、GPX3、CD177、CAT、LF、SCGB1D、SERPINA3-3、S100A8等13个蛋白极显著下调(P<0.01)。对所有差异蛋白进行GO注释后,得到不同层次下共1501个GO条目。经Fisher精确检验发现38个Go功能被显著富集,其中包括27个生物学进程,如细菌应答(response to bacterium)、急性时相反应(acute-phase response)、脂质代谢调节(positive regulation of lipid metabolic process)等,9个分子功能如辅酶结合(coenzyme binding)、转运蛋白活性(transporter activity)等,2个细胞组分即纺锤体(spindle)、细胞基部(basal part of cell)。其中参加急性时相反应过程的所有蛋白LBP、ITIH4、SAA3、LOC510860、AGT均显著下调,参与脂质代谢正向调节过程的APOA1、APOC2、CSN1S均显著下调,说明硒降低机体急性时相反应和脂质代谢过程。研究二:试验采用ELISA对试验样品中上述筛选的上调蛋白—富组胺酸糖蛋白(histamine rich glycoprotein,HRG),下调蛋白—脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharide binding protein,LBP)和血清淀粉样蛋白3(Serum amyloid protein,SAA3)的含量进行分析,结果显示,与C组相比,T组三种蛋白HRG(96.41±19.79μg/ml vs 61.68±13.25μg/ml,P<0.05)、SAA3(3.21±0.84μg/ml vs 6.37±1.36μg/ml,P<0.01)和LBP(209.46±40.53ng/ml vs 421.63±60.87ng/ml,P<0.01)均发生显著变化,说明iTRAQ结果准确可靠。结论:本研究通过iTRAQ技术分析得出,围产前期饲喂酵母硒使分娩奶牛血浆中48种蛋白发生显著变化;GO分析及富集结果提示围产前期饲喂酵母硒可缓解炎症反应、降低脂质代谢过程,有利于产后感染性疾病及酮病、脂肪肝等的控制。