不同濃度短鏈脂肪酸對奶牛瘤胃上皮細胞免疫反應、緊密連接蛋白和G-蛋白偶聯受體41表達的影響

詹 康 譚德金 孟梓橦 馬曉宇 趙國琦

(揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225009)

奶牛生產中，為提高產奶量，一般會在飼糧中添加高精料，但長時間飼喂高精料會誘發奶牛亞急性酸中毒(subacute ruminal acidosis，SARA)和一些營養代謝性疾病，如瘤胃炎、蹄葉炎、間歇性腹瀉等，并導致產奶量下降[1-3]，給奶牛養殖業造成巨大的經濟損失。其原因主要是飼喂高精料產生大量的有機酸，導致瘤胃pH急劇下降和微生物解體并釋放大量脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)、組胺和細菌抗原肽物質，引起奶牛系統性炎癥反應[4]。目前，SARA主要有3種學說，包括短鏈脂肪酸(short chain fatty acids，SCFAs)、乳酸和內毒素中毒學說，其中比較接受的是SCFAs中毒學說[5]。

SCFAs是瘤胃內微生物發酵飼糧中碳水化合物產生的含有2～6個碳原子的脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸，約占總揮發性脂肪酸(volatile fatty acids，VFA)的95%[6]。SCFAs能夠被瘤胃上皮組織通過簡單擴散或相關的SCFAs轉運蛋白吸收進入血液[7-8]。之前的研究表明，SCFAs能調節瘤胃上皮的炎癥反應[9]。研究顯示，濃度為5～40 mmol/L的SCFAs能夠促進奶牛瘤胃上皮細胞(bovine rumen epithelial cells，BRECs)中促炎癥因子白細胞介素-1β(IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達以及趨化因子CC趨化因子20(CCL20)、CXC趨化因子2(CXCL2)、CXC趨化因子3(CXCL3)和CXC趨化因子8(CXCL8)的表達[10]。然而，目前并未見在SARA條件下SCFAs濃度對BRECs炎癥反應和瘤胃上皮屏障影響的研究。泌乳中期奶牛飼喂正常飼糧時，奶牛瘤胃液中SCFAs濃度在80 mmol/L左右。SARA條件下，奶牛瘤胃液中SCFAs濃度一般在100 mmol/L[11]。奶牛在SARA條件下能引起瘤胃上皮炎癥反應和破壞瘤胃上皮的屏障功能。因此，我們假設高濃度的SCFAs能促進瘤胃上皮的促炎癥反應和破壞瘤胃上皮屏障功能。……