n-3PUFA调控母猪乳腺炎症反应的效应及分子机理研究

本项目旨在探讨1)围产母畜高发的大肠菌性乳腺炎是否是饱和脂肪酸(SFA)与细菌脂多糖(LPS)协同激活乳腺细胞Toll样受体-4(TLR4),从而引发炎性基因过量表达所致，2）n-3多不饱和脂肪酸（n-3PUFA）能否降低SFA和LPS对TLR4的激活，从而调控乳腺的炎症反应。因此,本项目拟以围产母猪为对象,借助静脉插管和细胞培养等技术，采用RT-PCR和免疫组化等分子生物学方法，研究1）乳腺细胞TLR4及炎性基因表达与血浆SFA水平的关系，2）LPS和SFA激活乳腺细胞TLR4的协同作用，以及n-3PUFA限制TLR4激活的调控作用，3）n-3PUFA降低LPS和SFA诱导的TLR4与炎性基因表达、调控乳腺炎症反应的效果。本研究有望阐明脂肪酸营养与乳腺炎症反应的关系，揭示围产母畜发生大肠菌性乳腺炎的分子机制；这对建立预防母畜和人类乳腺炎的营养方案具有重大的实践意义与理论参考价值。

本项目旨在探讨1)围产母畜高发的大肠菌性乳腺炎是否是饱和脂肪酸(SFA)与细菌脂多糖(LPS)协同激活乳腺细胞Toll样受体4(TLR4)信号，从而引发炎性基因过量表达所致，2）n-3多不饱和脂肪酸（n-3PUFA）能否降低SFA和LPS对TLR4信号的激活，从而调控乳腺的炎症反应。因此，以大鼠为模型动物，采用RT-PCR和免疫组化等方法，对饲喂不同油脂日粮的大鼠在正常生理期和接受LPS灌注后，机体脂肪酸组成及乳腺TLR4炎性信号分子表达变化进行了系统研究，取得以下主要结果：随着妊娠时间的推移，乳腺多形核中性粒细胞(PMN)的数量增加，白介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的蛋白表达量增加。分娩早期二十二碳六烯酸（DHA）合成的增加以及妊娠后期黄嘌呤氧化还原酶（XOR）表达量的提高，为首次证实围产期乳腺炎与脂肪代谢密切相关提供了证据。LPS灌注进一步提高了围产期乳腺IL-1β、TNF-α、IL-8 和XOR表达量。出乎意料的是，尽管猪油日粮中饱和脂肪酸（SFA）的含量约为豆油日粮的两倍，饲喂豆油日粮的大鼠乳腺IL-1β、TNF-α蛋白表达量以及IL-10的基因表达量均高于饲喂猪油日粮的大鼠。与饲喂豆油日粮相比，饲喂鱼油日粮的大鼠妊娠后期血浆二十碳五烯酸（EPA）和DHA含量成倍增加，乳腺IL-1β和TNF-α蛋白表达量下降。而且，在分娩早期接受LPS灌注后，饲喂鱼油日粮的大鼠乳腺PMN数量增加幅度较低，IL-1β和IL-10表达量分别低于和高于饲喂豆油日粮的大鼠。综合上述结果，围产期乳腺炎是营养性的SFA与入侵病原共同诱发TLR4炎性因子过量表达所致。这为围产母畜高发乳腺炎的机制提供了新的认识。而且，本研究证实，饲喂富含n-3PUFA的鱼油日粮，有助于降低围产期脂肪酸代谢和入侵病原对TLR4信号的激活，提高乳腺的抗炎能力，这为探索调控乳腺炎症反应的新方法，特别是通过营养途径保持乳腺健康提供了新的理论依据。以上成果形成的研究论文已投稿于国际权威学术期刊《Journal of Lipid Research》（2011年IF为5.559）。另外，在本项目基金的资助下，已发表学术论文3篇，其中SCI论文2篇，参加国际、国内学术会议各两次，培养毕业硕士生2名，项目主持人由讲师越级晋升为教授，并获国家科技进步二等奖、霍英东青年教师奖和四川省青年科技奖各1项。