JIA 4月优先上线文章（三）

高谷物日粮诱导的亚急性瘤胃酸中毒（SARA）会损害反刍动物的瘤胃上皮屏障功能，但SARA是否会持续性损害瘤胃上皮屏障的形态结构和功能还尚不清楚。本研究旨在以泌乳山羊为动物模型，研究SARA是否对瘤胃上皮的形态结构、通透性及参与上皮屏障功能的关键基因表达具有持续性影响。选取12只安装有永久性瘤胃瘘管的泌乳中期奶山羊，随机分为对照组（Ctrl，n=4）和SARA组（n=8），对照组试验动物饲喂NFC/NDF比为1.40的基础饲粮，SARA组依次饲喂NFC/NDF比为1.40、1.79、2.31和3.23四种饲粮诱导试验动物发生SARA。SARA诱导成功后从SARA组中随机选取4只患病动物让其自由采食混合粗饲料4周使其恢复，即post-SARA组。采用pH值监测系统连续监测瘤胃pH值以判定SARA的严重程度。采集瘤胃腹囊上皮组织，利用透射电镜、尤斯灌流室、PCR和Western blot等先进技术检测瘤胃上皮的形态结构和功能。结果表明：与对照组相比，（1）SARA组瘤胃上皮乳头长度、宽度、表面积和角质层厚度显著增加(P<0.05)，棘基层厚度和上皮总厚度则显著降低(P<0.05)。post-SARA组这些参数则趋向于恢复到对照组水平(P>0.05)。同时透射电镜结果显示，SARA减少了瘤胃上皮紧密连接数量，加宽了上皮细胞之间的间隙。（2）SARA组和post-SARA组瘤胃上皮短路电流（Isc）、组织导电性（Gt）以及辣根过物氧化酶（HRP）通过瘤胃上皮的流速均显著增加(P<0.05)，这表明SARA可引起瘤胃上皮通透性持续升高，进而导致其屏障功能长期受损。（3）SARA组和post-SARA组瘤胃上皮紧密连接蛋白CLDN1, OCLN and ZO-1的mRNA和蛋白表达量均极显著下调(P<0.01)。由此可见，SARA可导致瘤胃上皮屏障结构和功能持续受损，这与瘤胃上皮紧密连接蛋白表达下调密切相关，而且瘤胃上皮屏障功能的恢复滞后于形态结构的恢复。

微生物在胃肠道发育早期的定植和演替过程对于宿主免疫系统的发育十分重要。本试验以湖羊为研究对象，选择10只初生湖羊母羔（2.87±0.28 kg），利用16S rDNA测序手段，测定0,3,10,20,30,45,60,90,120日龄羔羊粪便细菌区系，探究羔羊从出生至120日龄，体重、血清指标和粪便细菌群落的动态变化，及三者之间的关系。研究结果表明，羔羊生长性能、血清指标、粪便细菌群落和粪便细菌功能均受羔羊日龄的影响(P<0.05)。羔羊平均日增重在60-90日龄时最低(P<0.05)，可能是断奶应激造成。羔羊的免疫反应在30日龄时最高，此时羔羊血清中免疫球蛋白（免疫球蛋白A，免疫球蛋白G，免疫球蛋白M）、细胞因子（白细胞介素-1β，白细胞介素-6，白细胞介素-12、白细胞介素-17、肿瘤坏死因子-α）和肠道通透性指标（D-乳酸和内毒素）水平高于其它日龄组(P<0.05)。各日龄组内粪便细菌群落相似性分析表明，同日龄组内相似性在断奶前较低，在断奶（60日龄）后显著增加(P<0.05)。各日龄与120日龄粪便细菌群落相似性表明，30日龄后，与120日龄的相似性显著增加(P<0.05)。粪便细菌属Lachnospiraceae UCG-010, Eubacterium coprostanoligenes group, Ruminococcaceae UCG-005, Ruminococcaceae UCG-009, Ruminococcaceae UCG-013, Ruminiclostridium 6, Ruminococcaceae UCG-008和Oscillibacter与血清中内毒素、D-乳酸、免疫球蛋白（免疫球蛋白A，免疫球蛋白G，免疫球蛋白M）、细胞免疫因子（白细胞介素-1β，白细胞介素-6，白细胞介素-12和白细胞介素-17）和肿瘤坏死因子-α水平呈负相关(P<0.05)，并且这些属的相对丰度从45日龄时增加。本研究结果表明，与血清免疫指标相关属的相对丰度从45日龄起随羔羊年龄增加，羔羊出生至45日龄可能存在关键调控时期，为调控羔羊微生物以提高羔羊免疫性能提供机会。本研究分析比较了羔羊初生至120日龄，粪便细菌建立过程及其与羔羊体重和血清免疫指标的关系，分析发现了调控羔羊微生物区系的关键时期。