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高精料诱发的奶牛瘤胃酸中毒(SARA)会导致瘤胃异常代谢产物脂多糖(LPS)大量产生并移位至循环血液,引起机体炎性反应,进而影响奶牛健康及牛奶品质。本文通过LPS刺激模拟SARA诱发奶牛炎性反应的状态,然后采用颈静脉血插管和体外细胞试验相结合的方法研究精氨酸(Arg)对LPS诱发泌乳奶牛炎性反应的缓解作用及其分子机制,为调控SARA提供理论方法。研究主要包括两部分：试验一 采用有重复4×4拉丁方设计,研究精氨酸对LPS诱发泌乳奶牛炎性反应的缓解作用。选用8头健康的泌乳中后期荷斯坦奶牛,随机分为4组：对照组(Con)、精氨酸组(Arg)、脂多糖组(LPS)、精氨酸+脂多糖组(Arg+LPS),分别从颈静脉灌注生理盐水、18g/dArg、0.2μg/kg/dLPS、18 g/dArg+0.2 μg/kg/d LPS。试验分4期进行,每期15天(5天灌注期,10天恢复期)。结果表明：1)灌注LPS显著增加了IL-1β、IL-6、TNF-α、脂多糖结合蛋白(LBP)、白细胞数(WBC)、谷草转氨酶(AST)的含量及诱导型—氧化氮合酶(iNOS)活性(P<0.05),补充Arg显著降低IL-1β含量及iNOS活性(P<0.05),IL-6、 TNF-α、脂多糖结合蛋白(LBP)白细胞数(WBC)、谷草转氨酶(AST)的含量都有降低的趋势(P<0.1);2)LPS显著增加丙二醛(MDA)含量、降低谷胱甘肽过氧化氢酶(GSH-PX)活性及总抗氧化能力(T-AOC) (P<0.05),补充精氨酸能缓解这一趋势,但只有GSH-PX差异显著(P<0.05); 3)LPS显著降低了Gly、Arg、Ala、Val、Leu、Ile、Lys、Met、Phe及总游离氨基酸(TFAA)含量(P<0.05),补充精氨酸显著增加了Gly、Leu、Ile、Phe及TFAA含量(P<0.05),Arg、Ala、Val、Lys、Met有不同程度的增加,但差异不显著(P>0.05)；4)灌注LPS显著降低奶牛干物质采食量(DMI)、产奶量、乳脂率及αS1酪蛋白(αS1-CN)、αS2-CN、p-CN及总酪蛋白含量(P<0.05),显著增加乳清蛋白含量及体细胞数(SCC) (P<0.05),补充精氨酸后DMI、产奶量、乳脂率及总酪蛋白含量显著增加(P<0.05),乳清蛋白含量及体细胞数显著降低(P<0.05),其他指标都差异不显著(P>0.05)。结果表明精氨酸能在一定程度上缓解及调节炎性反应。试验二通过LPS刺激奶牛乳腺上皮细胞建立炎症模型,研究精氨酸缓解乳腺细胞炎性反应的分子机制。将二代奶牛乳腺上皮细胞分成4组：Con组、Arg组、LPS组、Arg+LPS组,分别用DMEM/F12、10μg/mL精氨酸、100 μg/mL LPS、10 μg/mL Arg+100μg/mL LPS处理12 h。结果表明：1)精氨酸降低了LPS诱导上升的IL-1β、IL-6、TNF-α和iNOS及NO含量(P<0.05)。精氨酸能缓解NF-κB的过表达、上调mTOR信号通路(P<0.05),但不改变TLR4的表达(P>0.05)；2)精氨酸加强LPS诱导降低的β-CN和总酪蛋白合成。结果表明,精氨酸能通过抑制NF-κB信号通路及NO信号通路来有效缓解和调节LPS刺激奶牛乳腺上皮细胞诱导的炎性反应。另外,精氨酸还通过PI3K/AKT/mTOR通路对炎性反应起调节作用。