奶牛酮病的氧化应激及其信号传导通路

本项目以酮病奶牛高酮血症和高NEFA血症可能诱发氧化应激，进而造成肝脏的"二次损伤"为理论假设。运用分子生物学和细胞生物学技术，通过在体和体外实验评价酮病奶牛外周血液和肝组织氧化应激水平和抗氧化机能及其与高NEFA和高酮血症的相关性；检测RNS产生信号途径iNOS、ROS产生信号途径CYP2E1、ROS诱发细胞炎性损伤信号途径IKK-β/NF-κB和细胞凋亡和损伤信号通路p38MAPK和JNK关键信号节点的基因表达、磷酸化水平及其与NEFA和高酮的相关性；检测细胞凋亡相关基因表达、Foxo3a等重要转录因子基因的甲基化、DNA损伤、肝细胞组织形态学和细胞器的超微结构变化及UCP2对肝细胞抗氧化能力的调控作用。确证高酮血症和高NEFA血症是引起奶牛酮病氧化应激的直接因素，氧化应激可造成肝脏"二次损伤"，进而使酮病恶化和复杂化，为揭示奶牛酮病的发病机理及制订有效防治措施提供理论依据和实践基础。

本项目运用细胞生物学和分子生物学技术，重点研究酮病奶牛的氧化应激状态，及代谢产物对奶牛肝细胞凋亡损伤和炎性损伤的调控作用。获得如下研究成果：（1）证实酮病奶牛存在氧化应激，氧化应激可能是引起奶牛肝功损伤的主要原因，高浓度的NEFA和BHBA可能是引起奶牛肝细胞氧化应激的关键因素。（2）证实代谢产物NEFA和BHBA通过激活ROS-p38-Nrf2/p53和线粒体依赖的ROS-JNK/ERK信号通路诱导奶牛肝细胞凋亡。（3）证实酮病奶牛存在低强度的炎性损伤，代谢产物NEFA和BHBA通过调控NF-κB信号通路引起肝细胞炎性损伤。以上研究新发现，不仅从基因水平证实了酮病奶牛的氧化应激状态及其相关的信号传导通路，同时也为揭示奶牛酮病的发病机理及制订针对抗氧化应激、缓解凋亡和炎性损伤为目的的防治措施奠定了理论基础。