基于抗氧化损伤的甘草酸单铵盐预防奶牛脂肪肝病作用及其机制

Fatty liver is a major metabolic disorder of many dairy cows in early lactation, associated with liver fat metabolism disorders and oxidative damage of liver tissue. This research based mono-ammonium glycyrrhizinate (MAG) improving animal antioxidant capacity were preliminary evaluated by dairy cows hepatocyte in vitro and laying hens, so we assumed that MAG can enhance the anti-oxidative damage ability of dairy cows in perinatal period and prevention of dairy cows fatty liver. The perinatal high-yielding dairy cows will be investigated by feeding different dose of MAG in perinatal period (prenatal 14 d to postpartum 56d) and validated by using Illumina high throughput sequencing technology to analysis miRNA and transcriptome of all groups. This study can reveal initially molecular mechanism of MAG to prevent dairy cows fatty liver.

奶牛脂肪肝病是奶牛围产期常见多发的营养代谢病，其主要发病机制涉及肝脏脂肪代谢紊乱和肝脏组织的氧化损伤。本项目在前期体外奶牛肝细胞实验和家禽饲养实验中证明甘草酸单铵盐（mono-ammonium glycyrrhizinate，MAG）可以提高动物肝脏抗氧化能力的基础上，以 “MAG能够提高围产期奶牛肝脏抗氧化能力，预防奶牛脂肪肝病”为理论假设，以围产期高产奶牛为研究对象，通过对围产期奶牛（产前14d到产后56d）灌服不同剂量的MAG，观测MAG对围产期奶牛抗氧化损伤能力和肝脏脂肪沉积的影响，运用Illumina高通量测序技术分析实验奶牛miRNA和转录组的差异，并加以验证，初步揭示MAG预防奶牛脂肪肝病的分子调控机制，为在生产实践中预防奶牛脂肪肝病提供理论和实验依据。

围产期是奶牛一生中最重要的时期，奶牛会经历多方面的应激。尤其是围产后期，产奶量迅速增加，而奶牛对饲料干物质的采食高峰却迟于产奶量高峰，使这一时期的奶牛处于能量负平衡状态。由此诱发的糖脂代谢异常是围产期奶牛面临的首要问题，是导致奶牛生产性能下降、发生疾病和淘汰的核心病理过程。其主要发病机制涉及肝脏脂肪代谢紊乱和肝脏组织的氧化损伤。项目首先开展了围产期奶牛肝脏样品和体外肝细胞脂肪变性模型的研究，结果发现miR-29在肝脏（肝细胞）脂肪变性的过程中起到至关重要的作用，而在随后围产期奶牛的饲喂实验中，我们发现在日粮中添加3g/头的甘草酸单铵盐（MAG）可以有效地缓解围产期奶牛能量负平衡，提高围产期奶牛的健康状况和生产性能，结合肝脏样品和体外肝细胞脂肪变性模型的研究发现，MAG可以通过抑制miR-29，调控Sirt1/SERBP-1和Sirt1/PGC-1α两条通路，达到提高肝脏抗氧化能力、减少肝细胞炎症反应，预防奶牛肝脏脂肪蓄积的效果。这一研究结果解释了添加MAG提高围产期奶牛抗氧化能力和减少肝脏脂肪沉积的调控机制。总之，项目的开展验证了围产期奶牛能量负平衡引起氧化应激，通过miR-29调控Sirt1/SERBP-1和Sirt1/PGC-1α途径造成肝脏脂肪沉积的发病机制，同时为在生产实践中使用MAG缓解奶牛围产期能量负平衡提供了新方法。