本论文旨在研究氧化锌对断奶仔猪肠上皮屏障的影响并探究其防治断奶仔猪腹泻的分子信号机理。通过体内实验研究了氧化锌对断奶仔猪生长、腹泻、应激状况、肠道菌群、肠道屏障和肠道炎症的影响。在此基础上通过体外试验进一步探索氧化锌保护肠道屏障的分子信号机制，解析其发挥作用的信号途径以及关键调控靶点，为氧化锌替代产品的开发和有效解决断奶仔猪腹泻问题提供科学依据。主要研究结果如下:　　1.氧化锌对断奶仔猪生长、腹泻和肠道菌群的影响　　试验选取日龄（21±1d）和体重(6.1±0.4kg)相近“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪40头，随机分成2组，单栏饲养，分别饲喂基础日粮（对照组）、基础日粮+2200mg/kg氧化锌形式的锌（氧化锌组）。试验期14d，于断奶后第7d和14d屠宰取样待测。结果表明:1）氧化锌显著提高了仔猪断奶后0-7d和7-14d平均日增重和日采食量(P＜0.05)，对料重比影响不显著(P＞0.05)，降低了仔猪断奶后4-14d腹泻率和4-11d的粪便指数(P＜0.05)。2)氧化锌对断奶后第1d、2d和7d仔猪血浆皮质醇和促肾上腺激素释放激素(CRH)含量影响不显著(P＞0.05)，显著降低了断奶后第7天肠黏膜CRH表达和含量(P＜0.05)。3)肠道菌群16SrRNA荧光定量结果发现，氧化锌对大肠杆菌和乳酸杆菌数量影响不显著(P＞0.05)，显著提高了乳酸杆菌/大肠杆菌比例(P＜0.05);高通量测序结果表明，氧化锌显著提高了Weissella、Leuconostoc、Streptococcus相对丰度(P＜0.05)，降低了Sarcina相对丰度(P＜0.05)，对Clostridium、Enterococcus、nterobacter和Lactobacillus相对丰度影响不显著（P＞0.05），显著提高了肠道菌群的OTU数和Shannon指数(P＜0.05)。4)氧化锌显著降低了仔猪断奶后第7d仔猪血浆内毒素浓度和第7d和14d肠系膜淋巴结细菌移位率(P＜0.05)。结果表明，氧化锌对大肠杆菌和乳酸杆菌数量影响不显著，降低了血浆内毒素含量和细菌移位;提示氧化锌可能不通过直接杀灭肠道细菌，而通过影响肠道屏障功能，缓解断奶仔猪腹泻。　　2.氧化锌对断奶仔猪肠道屏障和MAPKs通路的影响　　本试验研究了氧化锌对断奶仔猪肠黏膜屏障功能的影响。测定了氧化锌对仔猪断奶后7d和14d仔猪空肠绒毛形态、屏障功能、紧密连接蛋白表达以及MAPKs信号通路的影响。结果表明:1）氧化锌显著提高了断奶后7d空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度(V/C)(P＜0.05)，而对隐窝深度影响不显著(P＞0.05)。2）氧化锌显著提高了断奶后7d和14d仔猪空肠跨上皮电阻(TER)值(P＜0.05)，降低了断奶后第7d FD4通透性和血浆DAO活性(P＜0.05)。3)氧化锌显著提高了断奶后第7d空肠黏膜Occludin、Claudin-1和ZO-1的表达(P＜0.05)。4)氧化锌显著提高了断奶后7d仔猪空肠黏膜ERK1/2激活(P＜0.05)，降低了p38和JNK激活(P＜0.05)。结果提示，氧化锌保护了断奶仔猪肠道屏障，激活了ERK1/2通路，抑制了p38和JNK通路。　　3.氧化锌对断奶仔猪肠道炎症的影响　　肠道炎症是断奶引起的肠道屏障损伤的重要因素。本试验研究了氧化锌对断奶后仔猪空肠黏膜炎症因子表达和含量、TLR和NOD受体信号通路和肥大细胞的影响，旨在探究氧化锌对断奶仔猪肠道炎症的影响及可能机制。结果表明:1）氧化锌显著降低了断奶后第7d仔猪空肠黏膜TNF-α、IFN-γ、CXCL2和IL-6的表达和含量(P＜0.05)，显著提高了断奶后第7d和14d TGF-β1的表达和含量(P＜0.05)。2)氧化锌显著降低了断奶后7d仔猪空肠TLR4、MyD88、IRAK1、TRAF6表达(P＜0.05)，对NOD1、NOD2、RIPK2、NF-κB p65表达影响不显著(P＞0.05)，降低了仔猪空肠NF-κB p65蛋白表达(P＜0.05)，对caspase-3、HSP70表达影响不显著（P＞0.05）。3）氧化锌显著降低了仔猪空肠肥大细胞数量、组胺和tryptase的含量(P＜0.05)，提高了chymase阳性肥大细胞数量(P＜0.05)。4)离体实验发现氧化锌组仔猪空肠对CRH引起的屏障功能损伤、肥大细胞脱颗粒等敏感性显著降低(P＜0.05)。结果提示，氧化锌降低了TLR4通路信号分子和NF-κB表达，影响了肥大细胞数量、活性和类型，降低了肠道对CRH敏感性，缓解了肠道炎症。　　4.氧化锌通过ERK1/2通路缓解了TNF-α/IFN-γ诱导的肠上皮屏障损伤　　本论文试验2结果表明氧化锌能够保护仔猪肠道屏障并激活ERK1/2通路，但关于氧化锌保护肠道屏障的分子信号机制还未有研究。本试验利用TNF-α/IFN-γ诱导的体外猪肠上皮屏障损伤模型，研究了氧化锌对TNF-α/IFN-γ诱导的体外肠上皮屏障功能、紧密连接蛋白表达和分布及ERK1/2信号通路的影响，旨在解析氧化锌保护肠上皮屏障的分子信号机制。结果表明:1）TNF-α/IFN-γ处理12h后导致肠上皮屏障TER显著降低和FD4通透性显著升高(P＜0.05);氧化锌预处理显著缓解了TNF-α/IFN-γ诱导的TER降低和FD4升高(P＜0.05)。2)TNF-α/IFN-γ处理显著降低了肠上皮细胞Occludin、ZO-1和Claudin-1的表达(P＜0.05)，导致Occludin分布紊乱;氧化锌预处理显著抑制了TNF-α/IFN-γ引起的紧密连接蛋白表达下降和Occludin分布紊乱(P＜0.05)。3）与TNF-α/IFN-γ处理组相比，氧化锌预处理显著提高了ERK1/2通路的激活强度和时间(P＜0.05);阻断ERK1/2通路显著抑制了氧化锌保护肠上皮屏障的作用及对紧密连接蛋白表达和Occludin分布的调控(P＜0.05)。上述结果表明，氧化锌通过激活ERK1/2信号通路，调控紧密连接蛋白表达和分布，从而缓解了TNF-α/IFN-γ诱导的肠上皮屏障损伤。　　本论文试验3结果表明氧化锌降低了TLR4通路信号分子和NF-κB表达，缓解了肠道炎症，但关于氧化锌缓解肠道炎症的分子信号机制仍不完全清楚。本试验构建了LPS(1μg/ml)诱导的猪肠上皮细胞炎症模型，旨在研究氧化锌缓解肠道炎症的分子信号机制。结果表明:1）LPS显著提高了肠上皮细胞TLR4、TNF-α、IL-1β和IL-8的表达(P＜0.05);而50μM和100μM ZnO预处理显著抑制了LPS诱导的TLR4和炎症因子的表达(P＜0.05)。2）LPS显著降低了IκBα含量(P＜0.05)，提高了p-IκBα含量（P＜0.05）;而ZnO(100μM)预处理显著抑制了LPS诱导的IκBα升高（P＜0.05）和p-IκBα降低（P＜0.05）。3）LPS显著降低了胞质中NF-κB的含量(P＜0.05)，提高了胞核中NF-κB的含量(P＜0.05);而ZnO（100μM）预处理显著抑制了LPS诱导的胞质NF-κB的降低和胞核NF-κB的升高(P＜0.05)。4)LPS提高了NF-κB(p65)入核;而氧化锌预处理显著抑制了LPS诱导的NF-κB(p65)的入核。结果提示，氧化锌通过抑制LPS诱导的IκB磷酸化和NF-κB入核，降低了LPS诱导的肠上皮细胞TLR4受体及炎症因子的表达，缓解了肠道炎症。　　7.氧化锌对肥大细胞和上皮细胞的互作的影响　　试验3结果表明氧化锌显著影响了断奶仔猪空肠肥大细胞的数量、活性和类型，但关于肥大细胞在氧化锌保护肠道屏障中的作用仍未见研究报道。本试验通过构建肥大细胞（LAD2细胞）和上皮细胞（Caco-2细胞）共培养模型，旨在研究氧化锌对肥大细胞和上皮细胞互作的影响，解析氧化锌缓解肠上皮炎症反应的内在机制。结果表明:1）Caco-2与LAD2细胞共培养显著提高了IL-2、IL-6和IL-8表达和含量(P＜0.05)。2）Caco-2与LAD2细胞共培养，LAD2细胞通过直接接触和间接作用促进了Caco2细胞IL-2、IL-6和IL-8的分泌(P＜0.05)。3)Caco-2与LAD2细胞共培养激活了MAPKs(ERK、p38MAPK和JNK)和NF-κB通路，阻断MAPKs和NF-κB通路显著降低了IL-2、IL-6和IL-8的分泌(P＜0.05)。4）氧化锌预处理Caco-2细胞显著降低了共培养诱导的IL-2、IL-6和IL-8的分泌(P＜0.05)。结果提示，氧化锌通过影响肥大细胞和上皮细胞互作，降低炎症因子分泌，缓解了肠上皮细胞炎症反应。　　综上所述，日粮添加高剂量氧化锌改善了断奶仔猪生长性能，降低了仔猪腹泻，缓解了断奶应激。其缓解断奶应激的作用与其保护肠道屏障密切有关。氧化锌主要通过激活ERK1/2信号通路促进TGF-β1表达并激活TGF-β1/ERK1/2通路，抑制TLR4/NF-κ信号通路，影响肥大细胞数量、活性、类型和抑制肥大细胞和上皮细胞相互作用，缓解肠道炎症，保护肠道屏障功能。