A korai laktációs tejelő tehenek étrendjében lévő koncentrátum aránya a paritás szerint ellentétes hatással van a keringő leukocita globális transzkriptomikus profiljára, az egészségre és a termékenységre

Dec 26, 2023

Absztrakt:A tejelő tehenekben a keringő leukociták funkcionalitása ellés után elnyomódik, kockázati tényező a negatív energiamérleg. A leukocita-transzkriptomikus profilokat külön-külön hasonlítottuk össze 44 többszülő (MP) és 18 első ellésű (PP) holstein-fríz tehénben, amelyek koncentrátumarányban eltérő takarmányt kaptak, hogy megvizsgálják, vajon az immunműködési zavarok enyhíthetők-e megfelelő táplálással. Ellés után a teheneknek vagy (1) alacsony koncentrátumot (LC) kínáltak; (2) közepes koncentrátumú (MC) vagy (3) magas koncentrátumú (HC) takarmányok 30%:70%, 50%:50% és 70%:30% fűszilázs arányban. Az összegyűjtött tehénfenotípus adatok a keringő metabolitokra, a tejhozamra, valamint az egészségügyi és termékenységi adatokra vonatkoztak. A keringő leukociták RNS-szekvenálását 14. napon a tejben végeztük. A HC diéta mindkét korcsoportban javította az energiaháztartást. A PP-ben több differenciálisan expresszált gén volt, mint az MP tehenekben (460 vs. 173, HC vs. LC összehasonlítás), kevés átfedéssel. Az LC-takarmányon lévő MP tehenek a komplement és a koagulációs kaszkád, valamint a kórokozókkal szembeni veleszületett immunvédelmi mechanizmusok fokozott szabályozását mutatták, és több tőgygyulladásos esetet és gyengébb termékenységet mutattak. Ezzel szemben a HC-takarmányon lévő PP tehenek nagyobb immunválaszt mutattak mind a génexpressziós, mind a fenotípusos adatok, valamint az ellés és a fogamzás közötti hosszabb idő alapján. Az MP és PP tehenek leukocitái ezért eltérően reagáltak a takarmányozásra az életkor, a tápanyagellátás és az egészségüket és a későbbi termékenységet befolyásoló immunitás szerint.

Desert ginseng-Improve immunity (21)

A cistanche előnyei a férfiak számára – erősítik az immunrendszert

Kattintson ide a Cistanche Enhance Immunity termékek megtekintéséhez

【Kérjen többet】 E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Kulcsszavak:szülés utáni immunszuppresszió; veleszületett immunitás; anyagcsere; leukociták; laktációs diéták; átírás; reprodukció; tehenek

1. Bemutatkozás

A tejelő tehenekre a korai ellés utáni immunszuppresszió jellemző, amely befolyásolja a veleszületett és adaptív immunitást, beleértve a sejt-mediált és humorális immunitást is. A keringő leukociták a gyulladás során olyan szövetekbe toborozódnak, mint az emlőmirigy és az endometrium. Korábbi tanulmányok azonban mind a leukociták számának, mind funkcionális kapacitásának csökkenését mutatták ki a peripartum időszakban [1,2]. A jelentett hatások közé tartozik a fagocitózis és az oxidatív burst aktivitás csökkenése [3–5], a keringő T-sejtek csökkent reakcióképessége a mitogén ágensekre, valamint a B-sejtek csökkent immunglobulintermelése [6,7]. Az okok többtényezősek, de úgy tűnik, hogy a tápanyag-megoszláshoz kapcsolódnak a tejtermelés javára a laktáció elején, ami veszélyezteti az immunfunkciót [8–10]. A leukociták megfelelő mennyiségű glükózt, különféle zsírsavat, valamint koleszterint vagy oxiszterolokat igényelnek a fenntartásához és működéséhez [8,11,12]. A rendelkezésre álló tápanyagellátás azonban az ellés után az emlőmirigyet részesíti előnyben, ami hozzávetőleg 25%-kal több metabolizálható energiát és fehérjét igényel, mint amennyit a takarmányfelvétel biztosít [8,13,14]. Ezenkívül a szülést gyulladásos folyamatok jellemzik, amelyek a különböző prosztaglandinok, szteroidok és citokinek szekréciójában bekövetkező változásokhoz, valamint a szállítási folyamat során fellépő esetleges sérülésekhez kapcsolódnak [15–17]. Az ellésre adott gyulladásos válaszok és a szövetmobilizáció során felszabaduló metabolitok erős anorexiás hatást fejtenek ki, tovább csökkentik a bevitelt és súlyosbítják a negatív energiamérleget (NEB) [18]. Amikor a takarmányfelvétel nem tudja kielégíteni a növekvő energiaigényt, a tehenek NEB időszakba lépnek, és egyes egyedek anyagcsere-kiegyensúlyozatlanokká válnak [19–21]. A NEB összefüggésben áll az inzulinrezisztenciával, a máj növekedési hormon (GH) receptor expressziójának csökkenésével és az alacsonyabb máj IGF-1 szintézissel [22,23]. A GH és az inzulin szétválasztása ellés utáni teheneknél olyan adaptáció, amely előnyben részesíti a szövetek, például az emlőhámsejtek glükózellátását, amelyekben a felvétel független az inzulintól [8]. Ebben a helyzetben elkerülhetetlen az energiaellátásért folyó verseny az emlőmirigy és az immunrendszer között, mivel mindkettő ugyanazokra az alapvető szubsztrátumokra támaszkodik, és mindkettő jelentős energiafogyasztó. Kvidera et al. [24] kimutatták, hogy a teheneknél a teljes immunválasz aktiválásához napi 2,5-3,1 kg glükózra volt szükség. Ez hasonló az emlőhámsejtek által a tejtermeléshez szükséges 2,7 kg/nap glükóz becsült 40 kg/nap szükségletéhez [8].

A szöveti mobilizáció a nem észterezett zsírsavak (NEFA-k), a béta-hidroxi-butirát (BHB) megnövekedett keringési koncentrációjával és az IGF-1 csökkenésével is összefügg, amelyek mindegyike hozzájárul az immunrendszer diszfunkciójához [5,9,10,20 ]. A legutóbbi tanulmányunk például azt mutatta be, hogy a leukocita sejt-sejt adhézió gátolt, ha a NEFA-koncentráció meghaladta a 750 µM-ot [25]. Bár a szövetmobilizáció az emlősök normális alkalmazkodása a laktáció támogatására, számos tanulmány kimutatta, hogy a súlyos NEB jelentős hatással van a tehén későbbi fogamzási képességére [26]. Ennek oka számos tényező lehet, beleértve a megfelelő méhkörnyezet helyreállításának késedelmét [2]; elhúzódó anovulációs periódus [27], rossz intrafollikuláris környezet [28] és károsodott petesejtek minősége [29]. A tejelő üszők általában kifejlett testtömegük 90%-án ellésnek [30]. Korábbi vizsgálatunk kimutatta, hogy az első ellésű (PP) tehenek keringésében magasabb volt az inzulin-, IGF-1- és leptinkoncentráció, alacsonyabb volt a vér metabolitjainak (BHB, NEFA-k és karbamid) koncentrációja, és magasabb volt a glükózkoncentrációja, mint a többszöri ellésnél (MP). ) tehenek legalább 7 hétig az ellés után [31,32]. Ez azt jelzi, hogy a PP tehenek korai laktációjában kisebb a szomatotróf tengely szétcsatolása, mint az MP teheneknél, ami az emlőmirigy tápanyagainak gyengébb prioritásához kapcsolódik, így lehetővé teszi a folyamatos növekedést. A keringő leukociták génexpressziós profilja is különbözik a PP és MP tehenek között a korai laktáció során [33].

Desert ginseng-Improve immunity (23)

cistanche tubulosa – erősíti az immunrendszert


A táplálékkezelés optimalizálása a száraz időszakban növelheti a szárazanyag-bevitelt (DMI), csökkentheti a szülés körüli betegségek előfordulását és javíthatja a termékenységet [34]. Vannak általános irányelvek arra vonatkozóan, hogyan csökkenthető a betegség kockázata az etetéssel és kezeléssel kapcsolatban [35]. Kevés információ áll azonban rendelkezésre a szülés utáni időszakban metabolikus egyensúlyhiányban szenvedő tehenek étrendi összetételéről, amely javíthatja az immunfunkciót, csökkentheti a betegségek előfordulását és javíthatja a későbbi szaporodási teljesítményt. A magas tápanyagbeviteli potenciállal rendelkező étrend kialakítása gyakorlati megközelítés [36]. A jelen vizsgálatban a korai laktációban lévő teheneknek alacsony (LC), közepes (MC) vagy magas koncentrátum (HC) takarmányt ajánlottak a sűrítménynek a fűszilázshoz viszonyított aránya, valamint az anyagcsere egészségére és betegségeire, valamint a szisztémás immunitásra gyakorolt ​​hatása alapján. globális keringő leukocita génexpressziós profilok felmérésével) határoztuk meg. A PP és MP tehenek adatait külön elemeztük, hogy elkerüljük a paritásból eredő zavaró hatásokat. Hipotézisünk az volt, hogy a magas koncentrációjú étrend javítja az immunrendszer működését és javítja a termékenységet.

Desert ginseng-Improve immunity (2)

cistanche tubulosa – erősíti az immunrendszert

2. Eredmények

2.1. A diéták hatása a szárazanyag-bevitelre, a tejhozamra, az energiaegyensúlyra és a vér metabolitjaira

A tejparamétereket, a testtömeget (BW), a DMI-t, a testkondíció pontszámot (BCS), az energiaegyensúlyt (EBAL) és a vér metabolitjait MP és PP tehenek esetében körülbelül 14 napos tejben (DIM) az 1. táblázat foglalja össze. az MP tehenek száma szignifikánsan különbözött a három takarmányozási csoport között HC > MC > LC sorrendben (p < 0.01–0.0{{11) }}1). A HC takarmányt kapó MP tehenek tejhozama szignifikánsan magasabb volt, mint az LC takarmányt kapóké (p < 0.05). Az energia-korrigált tejhozam (ECM) különbsége az LC és a HC csoport között szignifikáns volt (p < 0.05), az MC csoportban köztes értékekkel. Az EBAL értékek mindhárom MP csoportban negatívak voltak, de az MC és HC teheneknél szignifikánsan jobbak (kevésbé negatívak), mint az LC teheneknél (p < 0,01). A keringő glükóz (p < 0,01) és IGF{15}} (p < 0,001) koncentrációja a HC tehenekben szignifikánsan magasabb volt, mint az LC tehenekben. A HC-táptakarmányban részesült MP tehenek kevesebb keringő karbamidot (p < 0,001), BHB-t (p < 0,05) és NEFA-t is termeltek, mint az LC > MC > HC koncentrációjú LC-tápokat kínáló tehenek, bár a NEFA-koncentrációk különbségei az etetési csoportok között statisztikailag nem voltak szignifikánsak.

1. táblázat: Összes szárazanyag-bevitel, tejparaméterek, testtömeg, energiaegyensúly, testkondíció pontszám és vérmetabolitok az ellést követő 14. napon, paritás és takarmány szerint elemezve 1,2

Table 1. Total dry matter intakes, milk parameters, body weights, energy balance, body condition score, and blood metabolites at around 14 days after calving, analyzed according to parity and diet 1,2

A PP teheneknél az MC vagy HC diétát kapóknál magasabb volt a DMI, mint az LC diétát kapóknál (p < {0}}.01). A tejhozamok nem különböztek lényegesen. Az EBAL pozitív volt az MC vagy HC diétát kínáló teheneknél, míg az LC diétát kínálóknál negatív volt. A HC és LC PP tehenek EBAL-beli különbségei szignifikánsak voltak (p < 0,05). A mért metabolitok közül csak a karbamid koncentrációk különböztek a csoportok között, alacsonyabbak a HC teheneknél (LC > MC > HC, p < 0,001 LC vs. HC vagy MC).

2.2. A diéták hatása a gyulladásos paraméterekre

A diéta méhben és emlőmirigyben mért gyulladásos paraméterekre gyakorolt ​​hatásait a 2. táblázat mutatja be. A PP teheneknél a méhből citokefével gyűjtött polimorfonukleáris leukociták aránya szignifikánsan magasabb volt a HC-n lévő tehenek az LC-takarmányhoz képest (p < 0.05). Az MP teheneknél a tendencia azonos irányú volt, LC < MC < HC, de nem ért el statisztikai szignifikanciát. Tejben az LC-takarmányon lévő MP tehenek SCC-je szignifikánsan magasabb volt, mint akár az MC, akár a HC takarmányon (p < 0,05), míg a PP teheneknél a nem szignifikáns tendencia az ellenkező irányú volt. . A tej N-acetil- -d-glükózaminidáz (NAGáz) és laktát-dehidrogenáz (LDH) koncentrációja, a tőgygyulladásra utaló tejenzimek ugyanazokat az általános trendeket követték, mint az SCC értékek, de nem volt szignifikáns különbség. Ezeket az eredményeket az egészségügyi feljegyzések is alátámasztották. A HC-takarmányon tartott MP tehenek nem tapasztaltak tőgygyulladást (0/15), míg az LC-takarmányon tartott tehenek 4/14-énél (28,6%) diagnosztizáltak klinikai tőgygyulladást az ellést követő 16 napon belül. A tendencia ismét ellentétes volt a PP teheneknél, ahol az egyik hat (16,7%) LC diétán részesült klinikai tőgygyulladásban, míg egy klinikai és két szubklinikai tőgygyulladásos eset a HC diétán (50%).

2. táblázat: Gyulladásos paraméterek az ellést követő 14. napon paritás és takarmány szerint 1,2.

Table 2. Inflammatory parameters at around 14 days after calving according to parity and diet 1,2.

2.3. Termékenységi adatok

A termékenységi adatok részleteit a 3. táblázat tartalmazza. Az MP tehenek esetében az LC diétán lévő tehenek valamivel tovább tartott a fogamzáshoz, és fogantatásonként több szolgáltatást igényeltek, mint a HC tehenek (2,4 ± 0,42 vs. 1,6 ± 0,23), bár a HC tehenek közül többet vagy nem szolgáltak ki (vezetői döntés), vagy egyáltalán nem vemhesültek meg (6{{10}}.0% vs. 71,4%). E különbségek egyike sem volt azonban szignifikáns. A PP tehenekre fordítva volt igaz: az LC teheneknél volt a legrövidebb idő a fogamzásig, 29 nap (p < {{20}},05), a hat állat közül ötnél az első szolgálatot. . Ezzel szemben a HC-csoport felét vagy nem szolgálták ki (n=2), vagy nem sikerült teherbe esnie (n=1), a háromnak, aki teherbe esett, fogantatásonként 2,0 ± 0,41 szolgáltatást igényelt. Ez azt eredményezte, hogy a HC csoport szignifikánsan magasabb "borjú szerint" (ICB) pontszámot ért el (p < 0,05).

3. táblázat Termékenységi adatok paritás és étrend szerint 1,2

Table 3. Fertility data according to parity and diet 1,2

2.4. A tehenek leukocita-transzkriptomikus profilja különböző arányú koncentrátumot kínál

A RefSeq által biztosított ARS-UCD 1.2 referencia szarvasmarha genom (https://www. ncbi.nlm.nih.gov/assembly, hozzáférhető: 2022. május 1.) 35 158 gént tartalmaz, amelyek közül 19 001 leukocita gén volt számszerűsíthető a szekvenálás során. a FASTQ fájlok hozzá lettek rendelve. Az 1. ábrán a három különböző takarmányt kapott MP és PP tehenek expressziós profilját bemutató vulkán diagramok láthatók. Az MP teheneknél 173 differenciálisan expresszált gén (DEG) volt a HC és LC összehasonlításában, 126 az MC és az LC összehasonlításában. LC, és 68 HC vs. MC (S1A–C kiegészítő fájl). A Venn diagram szemlélteti, hogy egyetlen gén (közös DEG) sem volt szignifikáns mindhárom étrend-összehasonlítás során (2A ábra). A PP teheneknél 460 DEG volt a HC vs. LC, 178 MC vs LC, és 128 HC vs MC (S2A–C kiegészítő fájl) összehasonlításában. Csak egy közös gén (DCN, fold change (FC)=−7,3) volt szignifikáns mindhárom táplálkozási összehasonlításban (2B. ábra). Ez a decorint kódolja, egy fehérjét, amely szerepet játszik a kollagén rostok összeállításában. Összességében észrevehető volt, hogy a leukocita génexpresszió diétás összehasonlítása során több DEG-et találtak a PP-ben, mint az MP tehenekben, annak ellenére, hogy a csoportok kisebbek voltak, és ezeknek a géneknek a többsége a HC diétán felfelé szabályozott. Ezen túlmenően, a 3. ábrán a Venn-diagramok szemléltetésével kevés átfedés volt a különböző korcsoportok között azonosított génekben. Ez arra utal, hogy a takarmányok eltérő hatással voltak a leukocita transzkriptomra PP és MP tehenekben. Mindkét korcsoportban a legnagyobb különbséget az LC vs. HC takarmányt kapó tehenek között tapasztaltuk, ezért a további elemzésekben erre az összehasonlításra koncentráltunk.

Figure 1. Volcano plots show the expression profiles in both the MP and PP cows receiving three different diets. (A) MP cows HC vs. LC, (B) MP cows HC vs. MC, (C) MP cows MC vs. LC, (D) PP HC vs. LC, (E) PP HC vs. MC and (F) PP MC vs. LC. HC: high concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows), MC: medium concentrate (n = 5 in PP cows and n = 15 in MP cows), and LC: low concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows). The fold changes were log2-transformed. The green dots indicate the downregulated genes with p (BH) < 0.05 and fold changes ≤ −1.5 and the red dots indicate upregulated genes with p (BH) < 0.05 and fold changes ≥ 1.5. The orange dots indicate the genes with p (BH) < 0.05 but absolute fold changes < 1.5.

Figure 1. Volcano plots show the expression profiles in both the MP and PP cows receiving three different diets. (A) MP cows HC vs. LC, (B) MP cows HC vs. MC, (C) MP cows MC vs. LC, (D) PP HC vs. LC, (E) PP HC vs. MC and (F) PP MC vs. LC. HC: high concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows), MC: medium concentrate (n = 5 in PP cows and n = 15 in MP cows), and LC: low concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows). The fold changes were log2-transformed. The green dots indicate the downregulated genes with p (BH) < 0.05 and fold changes ≤ −1.5 and the red dots indicate upregulated genes with p (BH) < 0.05 and fold changes ≥ 1.5. The orange dots indicate the genes with p (BH) < 0.05 but absolute fold changes < 1.5.

1. ábra: A vulkán diagramok az expressziós profilokat mutatják mind az MP, mind a PP tehenek esetében, amelyek három különböző takarmányt kaptak. (A) MP tehenek HC vs. LC, (B) MP tehenek HC vs MC, (C) MP tehenek MC vs LC, (D) PP HC vs LC, (E) PP HC vs MC és (F) ) PP MC vs. LC. HC: magas koncentrátum (n=6 PP teheneknél és n=14 MP teheneknél), MC: közepes koncentrátum (n=5 PP teheneknél és n=15 MP teheneknél ), és LC: alacsony koncentrátum (n=6 PP teheneknél és n=14 MP teheneknél). A hajtásmódosítások log2-átalakításra kerültek. A zöld pontok a csökkentett géneket jelzik, ahol p (BH) < 0.05-szörös és -1,5-nél kisebb változások, a piros pontok pedig a felszabályozott géneket jelzik, ahol p (BH) < {{ 16}},05 és a hajtás változásai Nagyobb vagy egyenlő, mint 1,5. A narancssárga pontok azokat a géneket jelzik, amelyeknél p (BH) < 0,05, de az abszolút hajtásváltozások < 1,5.

Figure 2. Venn diagrams showing the differentially expressed genes by the circulating leukocytes between the three dietary groups in (A) multiparous (MP) cows and (B) primiparous (PP) cows. HC: high concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows), MC: medium concentrate (n = 5 in PP cows and n = 15 in MP cows) and LC: low concentrate (n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows).

2. ábra: Venn-diagramok, amelyek a keringő leukociták által eltérően expresszálódó géneket mutatják be a három táplálékcsoport között (A) többszörös ellés (MP) és (B) első ellés (PP) tehenek esetében. HC: magas koncentrátum (n=6 PP teheneknél és n=14 MP teheneknél), MC: közepes koncentrátum (n=5 PP teheneknél és n=15 MP teheneknél ) és LC: alacsony koncentrátum (n=6 PP teheneknél és n=14 MP teheneknél).

Figure 3. Venn diagrams showing the differentially expressed genes by circulating leukocytes between the PP and MP cows in the comparisons of (A) high concentrate (HC) with low concentrate (LC); (B) HC with medium concentrate (MC), and (C) MC with LC. HC: n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows, MC: n = 5 in PP cows and n = 15 in MP cows and LC: n = 6 in PP cows and n = 14 in MP cows

3. ábra: Venn diagramok, amelyek a PP és MP tehenek között keringő leukociták által differenciáltan expresszált géneket mutatják az (A) magas koncentrátum (HC) és az alacsony koncentrátum (LC) összehasonlításában; (B) HC közepes koncentrátummal (MC), és (C) MC LC-vel. HC: n=6 PP teheneknél és n=14 MP teheneknél, MC: n=5 PP teheneknél és n=15 MP teheneknél és LC: n {{5 }} PP teheneknél és n=14 MP teheneknél

2.5. A leukocita génexpressziós profilok összehasonlítása a magas vagy alacsony koncentrátumtartalmú takarmányban részesülő többszörös ellésű tehenek között

A HC-val etetett MP tehenek és az LC-takarmányt kapott MP tehenek 20 legjobban szabályozott DEG értékét a p-értékek szerint rangsorolva az S1D, E kiegészítő fájl tartalmazza. Az immunrendszer folyamatai, az anyagcsere és az ingerekre adott válasz funkciói, számos kódoló fehérje többféle szerepet tölt be. Például az ALAS2 (50 -aminolevulinát-szintáz 2-t kódoló) szerepet játszik az anyagcsere folyamatokban, az ingerekre adott válaszban és a fejlődési folyamatban. A COL1A1 (I. típusú kollagén alfa 1 lánc) és a DAB2 részt vesz az anyagcserében, az ingerekre adott válaszban, a többsejtű szervezetben, a mozgásban és a fejlődésben. A 20 leggyakrabban szabályozott gén az immunitás változásainak egyértelmű témáját illusztrálja 14 kapcsolódó DEG-vel. Ezek közül a DMTB1, FGA, FGB és TF antimikrobiális peptideket, ALB és TF negatív akut fázisú fehérjéket (APP), FGA és FGG pedig pozitív APP-okat kódol. Nyolc gén játszik szerepet az anyagcserében, 10 pedig az ingerekre adott válaszban.

Desert ginseng-Improve immunity (15)

cistanche növény-növelő immunrendszer

A HC és az LC csoport összehasonlításából származó leukocita DEG-eket ezután GO-dúsítási analízisnek vetettük alá. A 76 felszabályozott DEG szignifikánsan 208 funkcióval gazdagodott, amelyek közül a dúsítási pontszámok alapján a legjobb 20 a 4A. ábrán látható. Ezek a sejtfunkció különböző aspektusaihoz kapcsolódnak, a vérlemezkékből származó növekedési faktor kötődésével a tetején. Számos funkció kapcsolódott a fehérje- és aminosav-anyagcseréhez (többségükben az APLP1, COL1A1, COL1A2, COL3A1, HTR1B és P2RY12), a biomineralizációhoz és a kollagénfeldolgozáshoz (COL1A1, COL1A2, SPP1 és TUFT1), valamint a sejtkommunikációhoz. Ezzel szemben a 97 leszabályozott DEG fő funkcióinak világos témája a különböző immunvédelmi folyamatok (4B. ábra), amelyek túlnyomórészt 20 DEG-hez kapcsolódnak. Ezek közül az FGA (pozitív APP) 85--szeresére csökkent a HC vs. LC összehasonlításban. Egy GO böngésző eszköz nyolc jelentős kategóriába sorolta a felfelé és lefelé szabályozott DEG-ek biológiai funkcióit (4. táblázat). A biomineralizáció kivételével az összes többi biológiai funkció, különösen azok, amelyek az immunvédelemhez kapcsolódnak, túlnyomórészt a leszabályozott DEG-ekhez kapcsolódnak.

Figure 4. Top 20 GO functions associated with the DEGs derived from HC vs. LC comparisons. (A) MP upregulated DEGs, (B) MP downregulated DEGs, (C) PP upregulated DEG and (D) PP downregulated DEGs.

4. ábra: A HC és LC összehasonlításból származó DEG-ekhez kapcsolódó 20 legnépszerűbb GO-függvény. (A) MP felfelé szabályozott DEG, (B) MP leszabályozott DEG, (C) PP felfelé szabályozott DEG és (D) PP csökkentett DEG.

4. táblázat: A leukocita DEG-ek GO-dúsításának főbb funkcióinak összefoglalása a korai laktációban magas (n=14) és alacsony (n=14) tömény takarmányt kapott több ellésű tehenek összehasonlításában.

Table 4. Summary of GO enrichment main functions of leukocyte DEGs in the comparison between the multiparous cows receiving high (n = 14) and low (n = 14) concentrate diets in early lactation.

4. táblázat Folytatás

Table 4. Cont.

A kombinált fel- és leszabályozott DEG-ek (n=173) szignifikánsan gazdagodtak 23 KEGG útvonallal, amelyek főként különböző immun- és anyagcsere-folyamatokhoz kapcsolódnak (5. táblázat). A komplement- és koagulációs kaszkádok nyolc lefelé szabályozott DEG-vel voltak az élen (CFB, FGA, FGB, FGG, KNG1, PROC, SERPINA1 és VTN). A NOD-szerű jelátvitel gyulladásos útja hat DEG-hez (IFNB1, MAPK10, OAS1X, OAS1Y, OAS1Z és OAS2) társult, amelyek közül a MAPK10 kivételével mindegyik alulszabályozott. A fehérje emésztési és abszorpciós útvonala hat DEG-et tartalmazott, amelyek közül három (COL1A1, COL1A2 és COL3A1) felfelé, három pedig alulszabályozott (CELA2A, COL5A3 és ELN). Öt leszabályozott DEG vett részt a peroxiszóma proliferátor által aktivált receptorok (PPAR) jelátviteli útvonalában (APOA2, APOC3, FABP1, HMGCS2 és PCK1). Az extracelluláris mátrix-receptor kölcsönhatás, a fokális adhézió és a szfingolipid jelátvitel útjai mind részt vesznek a sejt- és szövetszerkezet fenntartásában.

5. táblázat: A KEGG-útvonal-dúsítással azonosított szignifikáns útvonalak, amelyek differenciálisan expresszálódó leukocitagénekhez kapcsolódnak a többszörös ellésű tehenekben, amelyek magas töménységű takarmányt (n=14) kínáltak az alacsony töménységű táplálékkal (n=14) összehasonlítva.

Table 5. Significant pathways identified by KEGG pathway enrichment associated with differentially expressed leukocyte genes in the multiparous cows offered the high concentrate diet (n = 14) compared with those offered the low concentrate diet (n = 14).

2.6. A leukocita génexpressziós minták összehasonlítása a magas vagy alacsony koncentrátumtartalmú takarmányban részesülő első elléses tehenek között

A HC-vel etetett PP tehenekben a 20 leggyakrabban keringő leukocita DEG az LC-takarmányokhoz képest az S2D, E kiegészítő fájlban található. Az immunrendszer és az anyagcsere folyamatok domináltak a 11, illetve 12 DEG-et tartalmazó, felülszabályozott DEG-ek biológiai funkcióiban. Ezek közül az ACSL6, MMP9 és SLC11A1 a leukocita proliferációban, az ACSL6, ADGRG3, COL1A2, DUSP1, HCK, MMP9 és PADI4 pedig a fejlődési folyamatban vesz részt. Az SLC40A1 egy jelentős vastranszporter, amely kulcsszerepet játszik a sejtek és a szisztémás vasszint egyensúlyában. Ezen DEG-ek némelyike ​​több funkciójú fehérjét kódol. Például az MMP9, DUSP1, SLC11A1 és COL1A2 a legtöbb fenti GO funkcióhoz társítva vannak. A felülről lefelé szabályozott DEG-ek biológiai funkciói változatosabbak voltak. Nyolc DEG vett részt az immunrendszer folyamatában, öten az anyagcserében, kettő pedig a leukocita proliferációval és a fejlődési folyamattal (EPCAM és FCRL3) kapcsolódott. Ismét néhány DEG, például a CD96 és az FCRL3, több szerepkörrel rendelkező fehérjéket kódol.

A PP teheneknél a HC vs. LC összehasonlításból származó 382 felszabályozott DEG szignifikánsan összefüggött 690 GO funkcióval, a legjobb 20-at a 4C. ábra mutatja be. Mindezek 116 DEG-et (S2F kiegészítő fájl) tartalmaztak különböző immunaktivitásokkal. A legfontosabb funkció a sejtfelszíni receptor jelátviteli útvonal volt. Ez 43 DEG-hez kapcsolódott, amely olyan géneket tartalmazott, amelyek számos immunligandum receptort kódolnak, mint például a CXCR1, CXCR2, IL17RD és IL1RAP. Ennek a funkciónak hat jelentős alfunkciója volt, beleértve a lipopoliszacharid (LPS) által közvetített jelátviteli útvonalat (PTAFR, TLR4 és SCARB1) és az immunválasz által szabályozott sejtfelszíni receptor jelátviteli útvonalat. A többsejtű szervezeti folyamatok szabályozásában a legfontosabb alfunkció a citokintermelés szabályozása volt, 24 felszabályozott DEG-vel, mint például a MARK13, LTF és TLR4. Kevesebb leszabályozott DEG volt (csak 78), amely 298 szignifikáns GO funkcióhoz kapcsolódott, alacsonyabb dúsítási pontszámokkal és változatosabb biológiai folyamatokkal. A 4D ábra a 20 legfontosabb funkciót mutatja. Ezek közül számos az immunitás aspektusaihoz kapcsolódott, mint például a sejtadhézió, az immunválasz mediátor termelésének szabályozása, az LPS-re adott válasz és a bakteriális eredetű molekulákra adott válasz. Mások a homeosztázis fenntartásával kapcsolatosak, mint például a sejtfelszín, a citolízis, a transzmembrán transzport és a szerin típusú endopeptidáz. A mind a felfelé, mind a lefelé szabályozott DEG-ekhez kapcsolódó jelentős biológiai funkciók összegzése hét kategóriát hozott létre (6. táblázat), amelyeken az immunrendszer folyamata áll, és a legtöbb egyéb funkció szintén az immunvédelemhez kapcsolódik. Például a DEG-ek kemotaktikus és immun tulajdonságokkal, valamint az élőlények közötti fajok közötti kölcsönhatásokkal gazdagították a mozgást, ami magában foglalja a megszállt kórokozók elpusztítását. Mind a sejtfolyamat, mind a biológiai szabályozás nagyszámú DEG-hez társult. A sejtfolyamat (n=239 DEG) számos olyan alfunkciót tartalmazott, amelyek a sejtadhézióhoz, a sejtpusztuláshoz, az immunsejtek aktiválásához és a sejtpopuláció proliferációjához kapcsolódnak. A biológiai szabályozás (125°) számos immuntevékenységet is magában foglal, például az immunrendszer folyamatának szabályozását, a mozgást és az ingerekre adott választ. Mindezek a funkciók túlnyomórészt felszabályozott DEG-eket tartalmaztak a HC étrendben.

6. táblázat: A DEG-ek GO-dúsításának főbb funkcióinak összefoglalása a korai laktációban magas (n=6) és alacsony (n=6) koncentrátumos takarmányt kapó primily tehenek összehasonlításában.

Table 6. Summary of GO enrichment main functions of DEGs in the comparison between the primiparous cows offered the high (n = 6) and low (n = 6) concentrate diets in early lactation.

6. táblázat Folytatás

Table 6. Cont.

A PP tehenek kombinált fel- és leszabályozott DEG-értékei (460) 35 szignifikáns KEGG útvonallal gazdagodtak (7. táblázat). Sokan aminosavakat (valin, leucin, izoleucin, arginin és glutation), fehérjéket, lipideket (arachidonsav, glicerolipid és koleszterin), B6-vitamint és bizonyos hormonokat (aldoszteron, kortizol, pajzsmirigy és növekedési hormon) érintő anyagcsere-folyamatokkal kapcsoltak össze. ). Ezek a metabolikus útvonalak túlnyomórészt a HC-diéta során felszabadult DEG-ekkel gazdagodtak. Például az aminosavak bioszintézise öt felszabályozott DEG-hez (ARG2, ASS1, GPT2, SDS és SDSL) társult, a növekedési hormon szintézisének, szekréciójának és hatásának útja hat felszabályozott (ADCY6, CREB3L2, CREB5, FOS) faktorral gazdagodott. , MAPK13 és SOCS3) és egy csökkentett (BCAR1) DEG, az arachidonsav metabolizmus pedig öt felfelé szabályozott DEG-et (CYP2J2, GGT5, GPX3, PLB1 és TBXAS1) tartalmazott. Az immun/gyulladásos folyamatokhoz kapcsolódó számos útvonal is jelentősen feldúsult, ismét főként a felszabályozott DEG-ekkel. Ezek közé tartoztak a kemokin, MAPK és TNF jelátviteli útvonalak, valamint komplement és koagulációs kaszkádok. Például a kemokin jelátviteli útvonal nyolc felszabályozott (ADCY6, CCL16, CCR1, CXCL13, CXCR1, CXCR2, GNG7 és HCK) és két lefelé szabályozott DEG-et (BCAR1 és CCR5), a TNF jelátviteli útvonal hat felfelé szabályozott DEG-et (CREB3L2, CREB3L2) tartalmazott. , FOS, MAPK13, MMP9 és SOCS3), és a MAPK jelátviteli útvonalak 12 felszabályozott DEG-t tartalmaztak, köztük az IL1A-t, a MAP3K6-ot és a MAPK13-at.

7. táblázat: A Kegg-útvonal-dúsítással azonosított szignifikáns útvonalak, amelyek a differenciálisan expresszálódó leukocitagénekhez kapcsolódnak a magas töménységű táplálékot (n=6) felkínált őseredetű tehenekben az alacsony töménységű táplálékkal (n=6) összehasonlítva.

Table 7. Significant pathways identified by Kegg pathway enrichment associated with differentially expressed leukocyte genes in the primiparous cows offered the high concentrate diet (n = 6) compared with those offered the low concentrate diet (n = 6).

3. Megbeszélés

Az ellés utáni tejelő tehenek homeosztatikus mechanizmusokkal szabályozzák a tápanyag megoszlását a laktáció és más fontos életfunkciók, például az immunitás és a növekedés között [8]. A szövetek mobilizálása az emlősök normális adaptációja a laktáció támogatására, de néhány tehén metabolikusan kiegyensúlyozatlanná válik [35,37]. Az ilyen állatok túlzott zsírszövet-mobilizációt, inzulinrezisztenciát és szisztémás gyulladást tapasztalnak, ami hozzájárul az ilyenkor gyakran megfigyelt csökkent immunitáshoz [38]. Ez összefügg a gyulladásos mediátorokkal, mint például a TNF és az IL6 [39,40]. Az ellést követő 14. napon, amikor ebben a vizsgálatban a keringő leukocita mintákat gyűjtöttük, a sejteket ezért gyulladásos stimulációnak tették ki. Következő generációs szekvenálási és bioinformatikai analízissel kimutattuk, hogy a különböző koncentrátum arányú takarmányok eltérő hatást fejtenek ki a keringő leukocita transzkriptomra PP és MP tehenek korai laktációjában. Ez az egészségi állapotuk és a termékenységük közötti különbségekkel függött össze. Ez az információ új eredményekkel egészítette ki korábbi jelentésünket a táplálkozásnak a tejtermelésre és az immunitásra gyakorolt ​​hatásairól [32].

3.1. A magas és alacsony töménységű takarmányok hatásainak összehasonlítása többszörös ellésű teheneknél

A HC-takarmányon lévő MP tehenek DMI-értéke magasabb volt, mint az MC és LC tehenek, és ez a keringő glükóz és IGF{{0}} magasabb koncentrációjával is összefüggésbe hozható. Ez oda vezetett, hogy a HC tehenek kevésbé súlyos NEB-ben voltak, és több tejet termeltek. A HC-takarmányt úgy állítottuk össze, hogy megfeleljen a laktáció és a test homeosztázisának fenntartása energia- és fehérjeszükségletének, és a metabolitmérések megerősítették, hogy metabolikus állapotuk valóban jobb volt, mint az LC tehenek esetében, és kevesebb szöveti mobilizáció szükséges az energiaigény kielégítéséhez. Ez segíthet felgyorsítani a szülés utáni gyulladásos folyamatok feloldódását, mivel sok korai laktációs gyulladásos megbetegedés anyagcserezavarral jár együtt vagy ezek okozta [38], és korábban kimutattuk, hogy a méhgyulladás gyorsabban oldódott fel a jobb energiaegyensúlyú teheneknél. [2]. Jelen vizsgálatban nem volt különbség a PMN-ek és a hámsejtek arányában a méh lumenében a takarmány szerint MP tehenek esetében. Ezt az indexet gyakran a citológiai endometritis indikátoraként tekintik [41]. A takarmány szerinti különbségek azonban az emlőmirigyben voltak megfigyelhetők, mivel az LC tehenek SCC-je magasabb volt, és ez azzal járt együtt, hogy nagyobb arányban tapasztaltak klinikai tőgygyulladást az első 16 DIM során (28,6% vs. 0% az LC-ben vs. HC csoportok).

A leukocita-transzkriptom elemzése során azonosított DEG-ek többsége immun- és/vagy metabolikus folyamatokban vesz részt, amint az egy immunsejtpopulációban várható volt. A legjelentősebb KEGG-útvonal a komplement és koagulációs kaszkád volt, amely a HC tehenek hat legerősebben leszabályozott génjét tartalmazza. Ezek közül a CFB a B komplement faktort kódolja, amely a komplement aktiváció alternatív útvonalának egy komponense. Az FGA, az FGB és az FGG a véralvadási faktor fibrinogén három alegységét kódolja, amely a vérrög kulcsfontosságú komponense, amely szintén fontos a baktériumok vérlemezkékhez való kötésében [42]. A kininogén nagy molekulatömegű formája, amelyet a KNG1 kódol, szintén nélkülözhetetlen a véralvadáshoz, és a kininogén felszabadítja a bradikinint, egy peptidet, amely különféle funkciókkal rendelkezik, beleértve az antibakteriális és gombaellenes aktivitást. A VTN által kódolt vitronektin a véralvadási útvonal szabályozásában és a sebgyógyulásban is részt vesz, míg heparinkötő doménje antimikrobiális tulajdonságokat biztosít. A PROC egy plazma glikoproteint kódol, amelynek aktivált formája egy szerin proteáz domént tartalmaz, amely az V és VIII faktor aktivált formáinak lebontásában működik, míg a SERPINA1 egy szerin proteáz inhibitort kódol, amelynek célpontjai a plazmin, a trombin és a plazminogén aktivátor. A komplement és a koagulációs kaszkád felszabályozását korábban kimutatták az emlőszövetben, mint a gazdaszervezet korai válaszát E. colira vagy Staph-ra. aureus fertőzés [43]. Mivel ez az útvonal fokozottabban expresszálódott az LC-takarmányon lévő teheneknél, ez alátámasztja a tőgygyulladás gyakoribb előfordulását ezekben az állatokban.

Desert ginseng-Improve immunity (23)

cistanche tubulosa – erősíti az immunrendszert

A GO böngésző által összefoglalt másik legfontosabb funkció a kórokozó-pusztító folyamat (az élőlények közötti fajok közötti kölcsönhatás), amely a HC tehenekben 14 csökkentett DEG-hez kapcsolódott (4. táblázat). Ez számos olyan gént tartalmazott, amelyek részt vettek az antivirális aktivitásban (IFI6, IFNB1, ISG15, MX2, OAS1Y, OAS1Z, OAS2 és RSAD2), amelyek alacsonyabb szinten expresszálódnak. Ezek közül az IFNB1 a béta-1 interferont kódolja, míg a többi mind interferon-stimulált gén [44,45]. Mindannyian részei a NOD-szerű receptor (NLR) jelátviteli útvonalának. Az NLR-ek citoszolos mintázatfelismerő receptorok, amelyeket különféle nem önkomponensek aktiválnak, beleértve a bakteriális peptidoglikánt, és potenciálisan elindítják a gyulladást elősegítő citokinek NF-kappa B-/AP{21}}függő expresszióját, I-es típusú interferonok expresszióját, autofágiát és gyulladás [46]. A közelmúltban végzett vizsgálatunk kimutatta, hogy ez az útvonal felfelé szabályozott az E. coli-fertőzött tehenek leukocitáiban [47]. Egy másik azonosított gén az MPO volt, amely a mieloperoxidázt kódolja, a PMN-ek és makrofágok azurofil szemcséiben tárolt enzimet. A gyulladásos folyamatok során az extracelluláris folyadékba kerül, és a gyulladás és az oxidatív stressz markereként használták [48]. Az IL1R2 az interleukin 1 receptorcsalád egy tagját kódolja, és az egyik legjelentősebben csökkentett DEG volt az MP tehenekben. Ez képes megkötni az IL1A-t, IL1B-t és az I-es típusú interleukin-1-receptort (IL1R1/IL1RA), de csalireceptorként gátolja a ligandum aktivitását.

Az MP tehenek között a különböző takarmányokon a legjelentősebb expressziós különbséggel rendelkező gén az FCER1A volt, alacsonyabb expresszióval a HC tehenekben. Ez az IgE receptor egy alegységét kódolja, amely az allergiás reakciók elindítója, amely közvetítők, például hisztamin felszabadulásával elősegíthette a gazdaszervezet paraziták elleni védelmét [49]. Érdekes módon az FCER1A egyike volt annak a mindössze 18 génnek, amelyek expressziós szintjét úgy azonosították, mint amely megkülönbözteti a húsüszők termékenységét [50]. A szarvasmarhákban betöltött pontos szerepe továbbra is tisztázatlan, de a gazdaságilag fontos Ostertagia ostertagi parazita fonálférgével kísérletileg fertőzött borjakon végzett vakcinakísérlet során kimutatták, hogy expressziós szintje a vérben pozitívan korrelált a hízósejtszámmal és negatívan a férgek számával [51]. Három másik, bizonyos immunfunkcióval rendelkező HC tehenben lévő felszabályozott gén az ALAS2, a GZMB és a LIF. Az ALAS2 az 50 -aminolevulinát szintáz 2-t kódolja, egy eritroid-specifikus, mitokondriálisan elhelyezkedő enzimet, amely katalizálja a hem bioszintézisútjának első és sebességkorlátozó lépését. A hem nélkülözhetetlen kofaktor számos kulcsfontosságú folyamatban, beleértve az oxigénszállítást is, míg ennek a génnek a mutációit számos emberi betegséggel, köztük anémiával hozták összefüggésbe [52]. A GZMB egy preproteint kódol, amelyet a természetes ölősejtek és citotoxikus T-limfociták választanak ki, és a folyamat során aktív proteázt állítanak elő, amely indukálja a célsejt apoptózisát, valamint feldolgozza a citokineket és lebontja az extracelluláris mátrix fehérjéket [53]. A LIF által kódolt citokin leukémia gátló faktort kezdetben a makrofágok differenciálódásában való részvétel révén azonosították, de azt is kimutatták, hogy fontos szerepet játszik az embriófejlődésben és a vemhesség kialakulásában számos fajban, beleértve a szarvasmarhát is [54].

Az MP tehenek HC vs. LC összehasonlításából származó DEG-ek számos jelentős, a glükóz-, fehérje- és zsírsav-anyagcserével kapcsolatos útvonallal is gazdagodtak. Ezek közé tartozik a PPAR jelátviteli útvonalakban részt vevő négy leszabályozott DEG (APOA2, APOC3, FABP1 és PCK1). Ebben a vizsgálatban három fő PPAR izoformát (A, D, G) mutattak ki a leukocita populációban. Bár maguknak a PPAR-oknak az expresszióját nem befolyásolta az étrend, ez az útvonal befolyásolhatja a glükóz- és lipidanyagcserében, a zsírsejtek differenciálódásában és a gyulladásos válaszokban részt vevő gének expresszióját [55,56], és hozzájárul a korlátozott tápanyagellátáshoz való metabolikus alkalmazkodáshoz. -oxidációban részt vevő gének indukálása [57]. A HC tehenekben a retinol metabolikus útvonala szintén lelassult, alacsonyabb RBP4 és TTR (retinol-kötő fehérjét, illetve transztiretint kódoló) expressziójával, mindkettő retinol transzporterként működik a vérben. A retinol és a PPAR jelátviteli útvonal kölcsönhatása számos más downstream gén transzkripcióját befolyásolja [58]. Az APOA2 és APOC3 az APOH-val együtt szintén a koleszterin metabolikus útvonalának részét képezik. A koleszterin a plazmamembrán egyik fő összetevője, és befolyásolja annak szerveződését és működését [59,60]. A közelmúltban végzett tanulmányok hangsúlyozták a koleszterin, mint a veleszületett és adaptív immunaktivitás fontos modulátorának növekvő szerepét [61].

A glikolízis/glukoneogenezis útja három csökkentett DEG-hez társult a HC-vel táplált tehenekben (ADH1C, ALDOB és PCK1). Ezek közül a PCK1 a foszfoenolpiruvát-karboxikináz 1-et kódolja, amely a glükoneogenezis szabályozásának fő kontrollpontjaként működik. Ez az enzim a GTP-vel együtt katalizálja a foszfoenolpiruvát képződését oxálacetátból, szén-dioxid és GDP felszabadulásával. Az immun/gyulladásos utak aktiválása elősegíti a glükoneogén gének transzkripcióját a toll-like receptor 4-en (TLR4) keresztül [62]. Ez arra késztetheti az immunsejteket, hogy glükózanyagcseréjüket oxidatív foszforilációról glikolízisre állítsák át, hogy energiát és tápanyagokat állítsanak elő a proliferációhoz és az immunmolekula-termeléshez [12,63]. Ez a glükóz iránti megnövekedett kereslethez vezet, amely verseng a laktáttermelés szükségletével [64].

Összefoglalva, a HC- és LC-takarmányon lévő MP tehenek közötti génexpressziós különbségek az LC tehenek fokozott immunaktivitását és gyulladását jelzik. Ezt a tőgygyulladás gyakoribb előfordulása kísérte. Ezzel szemben a HC tehenekben az olyan fehérjéket kódoló gének, amelyek valószínűleg jót tesznek az egészségnek és a termékenységnek, mint például az ALAS2 és a LIF, szabályozottak voltak. Ez alátámasztja a mért metabolikus indexeket, amelyek azt mutatják, hogy a HC-takarmányon lévő MP tehenek EBAL-státusza javult, ami valószínűleg segített megvédeni őket a fertőző vagy anyagcsere-betegségek kialakulásától.

3.2. A magas és alacsony koncentrátumtartalmú takarmányok hatásainak összehasonlítása az őslelő teheneknél

Hasonlóan az MP tehenekhez, a HC takarmányon lévő PP teheneknél is magasabb volt a DMI, körülbelül 4 kg/nap, de a tejhozam nem nőtt jelentősen. Nem volt szignifikáns különbség a glükóz, a NEFA, a BHB vagy az IGF-1 keringési koncentrációi között, csak a karbamid volt magasabb az LC diétán. Ezzel szemben a leukocita génexpresszióban szignifikánsabb különbségek voltak a takarmányozási csoportok között, mint az MP teheneknél, a HC vs. LC összehasonlításban 460 vs. 173 DEG-t azonosítottak, amelyek 83%-a volt szabályozva a HC diétán lévő PP teheneknél. A DEG-eknek csak kis része fedte át a két korcsoportot (3. ábra), ami arra utal, hogy a leukocita funkció változása a korai laktációs étrendhez képest érzékenyebb volt a PP teheneknél, mint az MP teheneknél. Arra számítottunk, hogy a HC diéta előnyös lesz a PP tehenek számára azáltal, hogy növeli a DMI-t, és teljes mértékben kielégíti a táplálékkal számolt lebonthatatlan és metabolizálható fehérjeszükségletet. Az EBAL valóban javult a HC diétán, de a génexpressziós analízis az immunvédelemben részt vevő gének sokkal nagyobb felszabályozását mutatta ki. A HC-vel táplált teheneknél magasabb volt a PMN: UEC aránya a méhükben, számszerűen nagyobb SCC-vel és több tőgygyulladásos esettel együtt. Ez arra utal, hogy valójában inkább hajlamosak voltak a betegségekre, mint kevésbé. Korábban azt találtuk, hogy ebben a vizsgálatban a PP tehenekből gyűjtött neutrofilek a laktáció első három hetében szignifikánsan magasabb fagocita indexet és oxidatív burst indexet mutattak, mint az MP teheneknél, de 2-hogyan befolyásolja az étrend és a paritás ezeket a méréseket nem közölték [32].

A HC vs. LC összehasonlítás során azonosított immunrendszeri folyamatok közé tartozott a sejtfelszíni receptor és a mintázatfelismerő jelátviteli útvonalak felszabályozása, a kemotaxis, a citokintermelés és a leukocita migráció a HC-vel táplált tehenekben. Az azonosított DEG-ek számos immunvédelmi mechanizmushoz kapcsolódnak, beleértve a különféle antimikrobiális peptideket (AMP) (CATHL6, CXCL13, DEFB1, LTF, PGLYRP1, PGLYRP4, SA100A8, SA100A9, S100A1 és SLC11A1). Ezek nemcsak közvetlenül elpusztíthatják a megtámadott organizmusokat, hanem más immun- és antimikrobiális folyamatok modulálásával is segíthetnek [65–67]. Korábban klinikai tőgygyulladásban [47,68] és metritisben/endometritisben [69,70] szenvedő teheneknél kimutatták az antimikrobiális peptidek felszabályozását a leukocita-transzkriptomikus profilokban. A leukocita adhéziós funkció 16 felfelé és 5 csökkentett DEG-hez társult a HC-vel táplált állatokban. A leukociták tapadása a kapillárisok falához az első létfontosságú lépés annak érdekében, hogy lehetővé tegyék számukra a vérből való átvándorlását és a szövetkárosodás, fertőzés és gyulladás helyei felé történő áramlását [71]. Mind a sejt-sejt, mind a sejt-mátrix kölcsönhatások befolyásolják a leukocita fenotípust, és az adhéziós utak szabályozási zavara tartós leukocita aktivációhoz vezethet megoldatlan gyulladással [72]. Az azonosított felszabályozott DEG közül az ADAM8, ANGPTL3, CD24, ICAM3 és THY1 mind részt vesznek az extravazációban [73,74], míg az FN1, NRP1, TNFAIP6 és VCAN potenciális szerepet játszanak a leukocita sejtforgalomban és a gyulladt szövetek működésében [72, 75]. A CXCR1 és CXCR2 kemokinreceptorokat kódoló gének a HC-vel táplált tehenekben szintén felfelé szabályozottak; ezek egyaránt fontosak a PMN kemotaxisának stimulálásában a fertőzés helye felé, valamint a biokémiai folyamatok aktiválásában, amelyek elpusztítják a behatoló baktériumokat [76].

A HC-vel táplált tehenek adhéziójával kapcsolatos, leszabályozott gének közül a BCAR1 egy többfunkciós fehérjét kódol, a cas néven ismert, és szerepet játszik a sejtmotilitásban, az apoptózisban és a sejtciklus szabályozásában [77]. A BCAR1 polimorfizmusait korábban összefüggésbe hozták az SCC-vel és a tőgygyulladás rezisztenciával [78]. Az ADGRG1 (más néven GPR56) egy G-fehérjéhez kapcsolt receptort kódol, amely megköti a kollagén 3-at és a transzglutamináz 2-t, a szöveti stroma mindkét komponensét. Az ADGRG1-ről kimutatták, hogy szerepet játszik a humán természetes gyilkos (NK) sejtekben, amelyekben gátolja azok citotoxicitását [79]. Saját expressziója lecsökken a citokin által kiváltott aktiválást követően, ami összhangban van az itt bemutatott eredményekkel. A CD96 fehérje gátló ellenőrzőpont-receptorként is működik az NK-sejteken [80]. A leukocita-transzkriptomban az átmeneti időszakban bekövetkezett változásokról szóló korábbi tanulmányok a génexpresszióban is változásokat találtak a transzendoteliális migrációval kapcsolatban, bár eltérő következtetésekkel, amelyek vagy ellés utáni aktivációról [81], illetve gátlásról [82] számoltak be. Elemzésünk számos különbséget is azonosított az aminosav-metabolizmus jelátviteli útvonalaiban a HC-takarmányon lévő PP teheneknél az LC-takarmányon lévőkhöz képest, amelyek az öt felfelé szabályozott DEG (ARG2, ASS1, GPT2, SDS és SDSL) által kódolt enzimekhez kapcsolódnak. . Ezek közül az ASS1 az arginin-szukcinát szintáz 1-et kódolja, amely az arginin bioszintetikus út utolsó előtti lépését katalizálja, míg az ARG2 az arginázt kódolja, katalizálva az arginin hidrolízisét ornitinné és karbamiddá. Az L-arginin nitrogén-monoxiddá is átalakulhat, egy olyan jelzőmolekulává, amely kulcsszerepet játszik a gyulladások patogenezisében [83]. A glutamin-piruvics transzamináz 2 (GPT2) egy mitokondriális enzim, amely katalizálja az alanin és az 2-oxoglutarát közötti reverzibilis transzaminációt, és így piruvátot és glutamátot termel. Ez a gén fokozottan szabályozott anyagcsere-stressz körülményei között, és szerepet játszik az aminosav-metabolizmusból származó glükoneogenezis előmozdításában [84]. A szerin-dehidratáz (SDS) olyan enzimet kódol, amely az L-szerint piruváttá és ammóniává alakítja, míg a szerin-dehidratáz (SDSL) az előrejelzések szerint részt vesz az izoleucin treoninból történő bioszintézisében.

A koleszterin-metabolizmus útját a HC-diétán négy felfelé szabályozott DEG-hez kapcsolták (ANGPTL3, LRP1, SCARB1 és SORT1). Ez a koleszterin felhalmozódásához vezethet a HC-vel etetett tehenek leukocitáiban, és elősegítheti a gyulladást, beleértve a TLR jelátvitel fokozását, a gyulladásos aktivációt, valamint a monociták és neutrofilek fokozott termelését a csontvelőben és a lépben [85]. Az arachidonsav-metabolizmus öt felszabályozott DEG-vel (amint azt korábban felsoroltuk) pro- és gyulladásgátló termékek, például prosztaglandinok és leukotriének [86] kaszkádok termelődéséhez vezet. A glicerolipid metabolizmus útja négy felszabályozott DEG-hez (DGAT2, DGKG, GK és GPAT3) társult, amelyek a triacilglicerin szintézisében részt vevő lipogén géneket kódolják. Felhalmozódása leukocita aktivációt és gyulladást válthat ki [87,88]. Mindezek az eredmények alátámasztják azt a következtetést, hogy a HC-diéta a PP tehenek leukocita-anyagcsere-útvonalait úgy szabályozta, hogy fokozta az immun-/gyulladásos válaszokat. A tehenekkel végzett korábbi munkák főként a száraz időszakra összpontosítottak, és azt mutatták, hogy a túletetés és a magas BCS ebben az időben elősegíti a lipidmobilizációt és a megnövekedett gyulladásos választ a peripartum időszakban [34]. Jelen tanulmányban a méh PMN: UEC aránya és a magasabb SCC felé mutató tendencia alátámasztja azt a feltételezést, hogy a HC-takarmányt kapó PP teheneknél fokozott leukocita migráció volt a méhbe és az emlőmirigybe. Noha ez az immunvédelem alapvető összetevője, a túlzott aktiválás hozzájárulhat a hipergyulladás kialakulásához. Ezen megállapítások megerősítéséhez további vizsgálatokra van szükség nagyobb mintával.

3.3. Hasonlóságok a többszörös és elsőszülő tehenek étrendjére adott válaszban

In terms of metabolic changes, both the MP and PP cows had higher circulating concentrations of urea when on the LC diet. Blood urea in both late pregnancy and early lactation may rise following mobilization of amino acids stored in skeletal muscle [89] or when dietary protein supply exceeds energy availability or protein needed [90], so these situations could have applied here. Elevated levels of urea have been associated with reduced fertility, but only at >4,5 mmol/l, ami magasabb, mint a jelen vizsgálatban LC-vel táplált állatokban elért koncentráció [91]. A leukocita gén transzkripciós adatait illetően érdekes, hogy a HC vs. LC összehasonlításból származó DEG-ek mindkét korcsoportban gazdagodtak a fehérje emésztési és felszívódási útvonalával, amelyben fontos szerepet játszanak a kollagén különböző izoformáit kódoló gének. . Közülük három felszabályozott kollagén gén (COL1A1, COL1A2 és COL3A1) volt mind az MP, mind a PP tehenekben, és egy downregulált (COL5A3) kollagén gén az MP tehenekben. Az expressziós értékük a mintákban kicsi volt, de a különbségek szignifikánsak voltak. Ennek az RNS-nek egy része a fibrocitákból származhat, egy sejtpopulációból, amely a perifériás vérben található nem eritrocita sejtek mindössze 0,1–0,5%-át tartalmazza [92,93]. A kollagén régóta bevált immunerősítő, amely számos immun-/gyulladásos folyamatban vesz részt [93,94]. A HC-diéta által a keringő vérben felszabaduló termelődése ezért befolyásolhatja a leukociták működését.

3.4. A termékenységre gyakorolt ​​hatások

Számos korábbi tanulmány beszámolt arról, hogy a tehenek egymással összefüggő metabolikus és immunállapota, valamint a korai laktációban előforduló betegségek nagymértékben befolyásolják későbbi termékenységüket (pl. [38,95]). Saját munkánk azt mutatta, hogy az alacsony IGF-1-koncentrációjú MP tehenek 14 DIM mellett kisebb eséllyel fogantak meg [37]. A közelmúltban arról számoltunk be, hogy az alacsony IGF-1 tehenek 63%-a tapasztalt egynél több egészségügyi problémát az első 35 DIM alatt, míg a magas IGF-1 tehenek mindössze 26%-a. Ez több méhfertőzésben és klinikai tőgygyulladásban szenvedő állatot tartalmazott [10]. Foley et al. [69] különbséget tettek az egészséges tehenek között, amelyek az ellést követő 3 héten belül vissza tudták állítani a homeosztázist, és mások között, amelyek súlyosabb és elhúzódó gyulladásos választ tapasztaltak, ami aztán klinikai endometritis kialakulásához vezetett. A perifériás vérrel való összefüggést Galvão et al. [96], akik kimutatták, hogy a rosszabb EBAL-ban szenvedő tehenekből származó neutrofilek glikogéntartalma alacsonyabb volt hét DIM-nél, és ezek az állatok több méhbetegséget tapasztaltak, ami potenciálisan összefüggésbe hozható az immunválaszokhoz szükséges oxidatív üzemanyagok csökkenésével. A korai laktációban jelentkező klinikai tőgygyulladás a beültetés előtti embrióveszteség megnövekedett arányával is összefüggésbe hozható, bizonyos jelek szerint az alacsony BCS tovább növeli a kockázatot [97]. A citokin- és prosztaglandin-termeléssel és más gyulladásos mediátorokkal kapcsolatos számos mechanizmust javasoltak, amelyek hatással lehetnek a petefészekre és/vagy kedvezőtlen méhkörnyezetet okozhatnak [98,99]. A vizsgálatunkban részt vevő tehenek termékenységi adatai alátámasztották az immunállapotukra és egészségi állapotukra vonatkozó megállapításokat a laktáció korai szakaszában. Az LC-takarmányon lévő MP tehenek számszerűen több S/C-t igényeltek, összhangban gyengébb EBAL-jukkal, valamint a folyamatban lévő aktívabb immunvédelem leukocita transzkriptumának elemzéséből származó bizonyítékokkal, amit a tőgygyulladás gyakoribb előfordulása is alátámaszt. Ezzel szemben a HC diétán lévő PP tehenek szignifikánsan tovább tartott a fogamzáshoz, és kevesebben lettek vemhesek, mint az LC-vel táplált tehenek. Több bizonyítékuk volt a gyulladásra a terhesség korai szakaszában, bár a számított EBAL jobb volt. Jelenleg a rossz egészségi állapotukat és termékenységüket okozó mechanizmusok bizonytalanok, bár a globális génexpresszión alapuló bizonyítékokat is találtunk a fokozott májgyulladásra és -fibrózisra (Cheng, Little, Ferris, Takeda, Ingvartsen, Crowe és Wathes, nem publikált megfigyelések) .

3.5. A tanulmány korlátai

Csoportonként kevesebb PP tehén állt rendelkezésre, ami csökkentette a fenotípusokra vonatkozó elemzések statisztikai erejét. Ezért további vizsgálatokra van szükség nagyobb mintaszámmal, hogy megerősítsük a táplálkozás reprodukcióra és betegségekre gyakorolt ​​hatását. Jelen tanulmányban az összes RNS-t a teljes perifériás vérből kinyertük Tempus csövek és izolációs rendszere segítségével. Ez megkönnyíti a gyűjtést egy nagyszabású farmon végzett vizsgálathoz, de nem választja el a sejttípusokat, amelyek magukban foglalják a T- és B-limfocitákat, a természetes gyilkos sejteket, a vérlemezkéket, a monocitákat, a granulocitákat (neutrofilek, eozinofilek és bazofilek) és a fibrocitákat. A bemutatott génexpressziós adatokat ezért befolyásolták az egyes sejttípusok relatív arányára gyakorolt ​​lehetséges kezelési hatások, az egyedi transzkripciós változásaik mellett. Ezek az eredmények szintén a géntranszkripció szintjén alapulnak, és nem tartalmaznak információt a transzláció utáni feldolgozásukra vonatkozóan, ami szintén befolyásolja, hogy mennyi funkcionális fehérje termelődik.

4. Anyagok és módszerek

4.1. Állatok és étrendek

Valamennyi eljárást az 1986. évi állatokról (tudományos eljárásokról) szóló törvény szerint hajtottak végre, és a PPL2754 számú belügyi hivatali projektengedély és a létesítmény kijelölési bizonyítványa hatálya alá tartozik. A munkát az Agri-Food and Biosciences Institute (AFBI, Belfast, Észak-Írország, Egyesült Királyság) Etikai és Jóléti Bizottsága is jóváhagyta. Hatvankét holstein-fríz tejelő tehenet toboroztak az AFBI-állományból. Közülük 18 volt PP (1. laktáció) és 44 MP 2-7 laktációs számmal (3,5 ± 1,28), és az állatorvos vizsgálata szerint valamennyi tehén egészséges volt. Az ellési súly MP tehenek esetében 680 ± 62 (átlag ± STD) kg, PP tehenek esetében 550 ± 39 kg volt. Ellés után a PP és MP teheneket külön-külön három takarmányozási csoportba soroltuk, és az elosztást minden korcsoportban kiegyensúlyozták a zsír plusz fehérje (kg), az ellés előtti BW és BCS előre jelzett transzmissziós képessége alapján. Az MP teheneket a paritás és a korábbi laktációs 305-napi tejhozam alapján is kiegyenlítettük. A teheneknek vagy (1) alacsony koncentrátumot kínáltak (LC, 30% koncentrátum plusz 70% fűszilázs, n=6 a PP-hez és n=14 az MP-hez); (2) közepes koncentrátum (MC, 50% koncentrátum plusz 50% fűszilázs, n=6 PP és n=15 MP esetén) vagy (3) magas koncentrátum (HC, 70% koncentrátum plusz 30% fűszilázs, n=6 PP és n=15 MP) diéta (szárazanyagra vonatkoztatott százalék). A koncentrátumot az egyes kezelésekhez úgy állítottuk össze, hogy az LC, MC és HC egyenként közös teljes étrendi nyersfehérje (CP) koncentrációt érjenek el (152, 152 és 154 g/kg DM), míg a számított teljes étrend metabolizálható energia ( ME) tartalom 12,0, 12,4 és 12,8 MJ/kg DM volt. A takarmányok becslések szerint 1556, 1997 és 2420 g/nap hatékony bendőben lebontható fehérjét tartalmaznak; 559, 733 és 888 g/nap étkezési lebonthatatlan fehérje és 1346, 1817 és 2275 g/nap metabolizálható fehérje LC, MC és HC esetében. A kezelési takarmányhoz való hozzáférést egy Calan Broadbent takarmányozási rendszer (American Calan Inc., Northwood, NH, USA) szabályozta, amely elektronikus azonosító rendszerhez volt kapcsolva, amely lehetővé tette az egyes tehenek bevitelének napi rögzítését. Az ad libitum fogyasztás biztosítása érdekében minden kezeléshez az előző napok bevitelének 107%-át ajánlották fel. Valamennyi tehénnek további 0,5 kg koncentrátumot is ajánlottak minden fejéskor a szalonba épített takarmányozási rendszeren keresztül, hogy segítsék fenntartani a hatékony tehénáramlást. A jelen tanulmány egy szélesebb projekt része volt, és a felkínált étrendek, a takarmánykezelés és a takarmány összetételének részleteit korábban leírták [32].

4.2. Tehén fenotípus adatgyűjtés

A testtömegeket hetente kétszer rögzítettük mérlegek segítségével. A BCS-t körülbelül 14 DIM-re becsülték [100]. Minden tehenet naponta kétszer fejtünk, és napi hozamukat feljegyeztük. A tejmintákat hetente kétszer elemeztük közép-infravörös analízissel a fehérje-, zsír- és laktózkoncentráció meghatározására, és megszámoltuk a tej szomatikus sejtjeit. További reggeli tejmintákat (2 × 8 ml) gyűjtöttünk hetente kétszer, és –18 ◦C-on tároltuk az LDH (EC. 1.1.1.27) és NAGase (EC 3.2.1.30) fluorometriás analíziséhez [101]. Az energetikailag korrigált tejhozamot (ECM; kg/nap) a csoportunkban alkalmazott módszerekkel számítottuk ki [32]. Az egyes tehenek EBAL-értékét a korábban leírt módszerrel becsültük meg [102].

A klinikai tőgygyulladást standard módszerekkel diagnosztizálták a tej megjelenésében (pl. pelyhek, vérrögök), a minőségben, a tejhozamban és az emlő gyulladásos reakcióiban (pír, duzzanat, hőség vagy fájdalom) jelentkező rendellenes változások napi megfigyelései alapján. A tej SCC-leolvasásait és a klinikai diagnózisokat a tehenek három csoportba sorolásához használtuk. Az egészséges teheneket úgy határozták meg, hogy az SCC < 100,000 sejt/ml tej, és nincsenek klinikai tünetek. A szubklinikailag masztitikus teheneket úgy határozták meg, hogy az SCC 100,000 és 400,000 sejt/ml tej között volt, és nincsenek látható klinikai tünetek. A klinikai tőgygyulladással diagnosztizált tehenek SCC-je > 400,000 sejt/ml tej, és a fenti klinikai tünetek közül néhányat mutattak. A teheneket a megfigyelt ivarzáskor termékenyítettük a normál állománygyakorlatot alkalmazva, és a termékenységi adatokat a következő laktáció időtartamára, vagy az állat selejtezéséig kinyertük az állomány nyilvántartásából. A jelentett adatok tartalmazták a fogantatásig eltelt napokat (DFS), a fogantatásig eltelt napokat (nyitvatartási napok), a fogantatásonkénti szolgáltatásokat és a tehenek arányát. Ezen túlmenően a fogamzási adatokat egy 4-pont a borjúban (ICB) pontszám alapján értékelték (1)<100 days, (2) 100–200 days, (3) >200 nap, vagy (4) nem sikerült teherbe esni vagy selejtezni.

4.3. Méh citológiai elemzése

A méhnyálkahártya citológiájának kiértékelése céljából minden tehénből 14 DIM körül minden tehénből vett citokefe-mintát (Minitube, Minitüb GmbH, Tiefenbach, Németország) [103]. Kettős védelemmel ellátott citokefét vezettek manuálisan a méhnyakon keresztül a méhbe, a belső védőburkolatot kihúzták a külső védőből, és a kefét finoman az endometrium falához forgatták. A kefét ezután visszahúzták a belső védőburkolatba, és eltávolították. A citológiai vizsgálathoz használt tárgylemezeket úgy készítettük elő, hogy a citokefét egy tiszta üvegmikroszkóp tárgylemezre hengereltük, és a mintát Fisherbrand™ CytoPrep™ citológiai fixálóval (Fishers Scientific, Blanchardstown, Írország) rögzítettük. A rögzített tárgylemezeket az írországi University College Dublin Állatorvostudományi Karának UCD School of Veterinary Medicine-be küldték feldolgozásra, és módosított Giemsa festéssel megfestették. A citológiai értékelést a PMN-ek UEC-jének 400-szoros nagyítással történő megszámlálásával (Leitz Labourlux-S, Wetzlar, Németország) végeztük, és meghatároztuk arányukat, tárgylemezenként 10 nagy teljesítményű mező számlálásának átlagával.

4.4. A keringő metabolitok és az IGF elemzése-1

Az ellés után 14 ± 2 (átlag ± STD) nappal minden tehén jugularis vénájából 10 ml vérmintát vettünk Na-heparin csövekbe plazma és sima csövekbe szérum számára. A plazma vagy szérum centrifugálással történő elválasztását követően –20 ◦C-on tároltuk az elemzésig. A plazma glükóz-, karbamid-, BHB-, NEFA- és koleszterinkoncentrációit a korábban ismertetett módszerekkel mérték [20,25]. Röviden, a szérum NEFA-koncentrációt ACS-ACOD módszerrel határoztuk meg NEFA C Kits (Wako, Neuss, Németország) segítségével. A plazma glükóz mennyiségét enzimatikus módszerrel határoztuk meg (ADVIA 1800 Clinical Chemistry System, Siemens Healthcare Diagnostics, Ballerup, Dánia). A szérum BHB-t úgy határoztuk meg, hogy 340 nm-en mértük az abszorbanciát a NADH termelése miatt lúgos pH-n, BHB-dehidrogenáz jelenlétében. A szérum karbamidot spektrofotometriával analizáltuk. Az intra- és inter-assay variációs koefficiens (CV) minden esetben három, illetve négy százalék alatt volt mind az alacsony, mind a magas kontrollminták esetében. A szérum IGF{11}} koncentrációját radioimmunoassay segítségével határoztuk meg savas etanolos extrakciót követően [104]. A vizsgálaton belüli CV 12,4, 7,5 és 9,9% volt az alacsony, közepes és magas kontrollminták esetében.

4.5. Vér RNS extrakció

Az RNS extrakcióhoz szükséges vérmintákat jugularis vénapunkcióval vettük az összes tehénből 14 ± 2 DIM-ben Tempus vér RNS csövekbe (Thermo-Fisher Scientific, Loughborough, UK). A csöveket közvetlenül a begyűjtés után 15–20 másodpercig erőteljesen ráztuk, majd lefagyasztottuk és –80 ◦C-on tároltuk az RNS-kivonáshoz. A teljes vér RNS-ét Tempus Spin RNS izolációs készlettel (Thermo-Fisher) extraháltuk a gyártó utasításait követve, a korábban leírtak szerint [20]. Egy Agilent BioAnalyzer 2000 (Agilent Technologies UK Ltd., Cheadle, Egyesült Királyság) Agilent RNA 6000 Nano Kittel (Agilent Technologies UK Ltd., Cheadle, Egyesült Királyság) használtunk az RNS mennyiségének és integritásának értékelésére. Ezen kívül a mennyiséget és a tisztaságot NanoDrop 1000-el (Thermo Fischer) ellenőriztük. A minőségi adatokat az S3 kiegészítő fájl foglalja össze. Ez azt mutatta, hogy minden RNS-minta ésszerű integritású (RIN-szám > 8,7, 9,3 ± 0,3) és tisztasága (260/280 2,01 és 2,15 között, átlag ± STD 2,10 ± 0,03), így egyetlen állat sem került ki az elemzésből. Az RNS-t –80 ◦C-on tároltuk a későbbi RNS-szekvenáláshoz.

4.6. RNS-szekvenálás, térképezés és mennyiségi meghatározás

Az extrahált leukocita RNS-t az Illumina NextSeq 500 platformon szekvenáltuk a korábban leírtak szerint [68]. Röviden, az epMotion folyadékkezelő munkaállomás (Eppendorf, Hamburg, Németország) segítségével 750 ng teljes RNS-t fordítottunk át cDNS szekvenáló könyvtárakba az Illumina TruSeq Stranded Total RNA Library Prep Ribo-Zero Gold kittel (Illumina, San Diego, CA, USA) ). Az összegyűjtött cDNS-könyvtárakat Illumina NextSeq 500 szekvenátoron 75 nukleotid hosszúságú egyvégű leolvasással szekvenáltuk, hogy mintánként átlagosan 33,5 millió leolvasást érjünk el. A nyers FASTQ-fájlokat az Európai Nukleotid Archívumban helyeztük el (E-MTAB-9347 és E-MTAB-9431). Minden szekvenálási elemzést a CLC Genomic Workbench v21 (Qiagen, Manchester, Egyesült Királyság) segítségével végeztünk. Mindegyik minta négy sávból olvasott adatokat tartalmazott, és ezeket egy fastq fájlba egyesítették. Mind a nyers, mind a vágott fastq fájlok minőségét az Illumina Pipeline 1.8-as verzióját követően értékelték, és minden sikertelen olvasást eltávolítottak. A leolvasott értékeket ezután egy referencia genom Bos taurus összeállításhoz térképezték fel (ARS-UCD1.2, a RefSeq a https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly címen, elérhető 2021. január 1-jén), és számszerűsítettük génenkénti leolvasásként. olvasás per kilobázis millió (RPKM), és átirat per kilobázis millió (TPM). Ezeket génexpressziós fájlokként (GE) tároltuk a CLC Genomics Workbench-ben, hogy a differenciális génexpresszió következő elemzéséhez használhassuk.

4.7. Differenciális génexpresszió elemzése az étrendi csoportok között

Az étrendi hatások differenciális expressziós analízise előtt főkomponens-analízist (PCA) használtunk az RPKM-értékekkel a kiugró értékek azonosítására, és ez azt mutatta, hogy két tehén (Blood020009, MP és Blood020103, PP) populációtól eltérő volt. és ezért kizárták a további elemzésből (S4A kiegészítő fájl). A főkomponens-elemzés azt is kimutatta, hogy a PP- és MP-tehenek általános génexpressziós mintázatában csak korlátozott átfedés volt (S2B kiegészítő fájl). Ez alátámasztotta az eredeti vizsgálati tervet, hogy minden korcsoportot külön-külön elemezzen. Az összes egyedi mintából származó GE-fájlokat ezért korcsoportonként különválasztották (PP, n=5–6 csoportonként és MP, n=14–15 csoportonként). A PP vagy MP tehenek takarmányozási csoportjai közötti DEG értékeket a CLC Genomics Workbench V21 segítségével azonosítottuk egyutas ANOVA-szerű eljárással. A hamis felfedezési arányokat (FDR) több teszt esetében Benjamini–Hochberg (BH) módszerrel korrigáltuk, és a szignifikanciát p < 0,05 értéknél vettük figyelembe. A fold-változásokat (FC-k) a magasabb koncentrátumú csoport és az alacsonyabb koncentrátumú csoport génexpressziós arányaként számítottuk ki (pl. HC vs. LC, MC vs. LC vagy HC vs. MC), ha a magasabb koncentrátumú csoport értéke. nagyobb volt, mint az alsó koncentrátum csoporté (pozitív hajtásváltozás, felszabályozás). Ha az alacsonyabb koncentrátumú csoport értéke nagyobb volt, mint a magasabb koncentrátumú csoporté, akkor az alacsonyabb koncentrátumú csoport és a magasabb koncentrátumú csoport arányát használtuk (pl. LC vs. HC, MC vs. HC és LC vs. MC ) (negatív hajtásváltozás, leszabályozás). Az étkezési csoportok között 1,5-nél nagyobb vagy azzal egyenlő abszolút változással felfelé és lefelé szabályozott DEG-eket választottuk ki további elemzésre.

4.8. Génontológia (GO) dúsítási elemzés

Az étrendi csoportok páros összehasonlításából származó DEG-eket a Partek Genomics Suite V7.1-be (Partek Incorporation, Chesterfield, MO, USA) vittük be a GO-dúsítási elemzéshez, a DEG-ek és a kapcsolódó Kyoto Encyclopedia közötti biológiai funkciók és kölcsönhatások vizsgálatához. Gének és genomok (KEGG) útvonalak a Bos taurus ARS-UCD1.2 genomjával. Fisher-féle egzakt tesztet alkalmaztunk BH korrekcióval, és a statisztikai szignifikanciát p < 0,05 értéknél vettük figyelembe.

4.9. A fenotípus adatok statisztikai elemzése

Az összes tehénből származó adatokat először korcsoportonként (PP és MP tehenek) bontottuk fel a vizsgálati terv szerint. A DMI, BW, tejparaméterek, EBAL, BCS, keringő metabolitok (glükóz, karbamid, BHB, NEFA-k, koleszterin és IGF{0}}), SCC (logaritmikusan transzformált) és méhsejtszám értékei és arányaikat átlag ± átlag hibája (SE) formájában összegeztük. Az SPSS V28 szoftvercsomagba (Chicago, IL, USA) beépített egyutas ANOVA segítségével statisztikai elemzést használtunk az étkezési csoportok közötti különbségek összehasonlítására. Az egyes változók varianciahomogenitását Levene statisztikáival teszteltük az ANOVA előtt. Az eredmények azt mutatták, hogy a PP tehenek ECM, EBAL, glükóz, karbamid, BHB és IGF-1 csoportjai között nem sikerült homogenitást elérni, ezért ezekre a változókra logaritmikus transzformációt alkalmaztunk. Ahol az ANOVA szignifikánsnak bizonyult, többszörös összehasonlítást végeztek Fisher LSD-módszerével, hogy azonosítsák a különbségek forrását. Mivel a tej SCC és a méh citológiai adataira vonatkozó varianciák homogenitása nem érhető el logaritmikus transzformációt követően, ezeket a változókat Kruskal–Wallis egytényezős ANOVA-val teszteltük Dunn-féle többszörös összehasonlítással. A termékenységi adatokat Wilcoxon módszerrel teszteltük. A szignifikanciát minden esetben p < 0,05 értéknél vettük figyelembe.

5. Következtetések

Ez a tanulmány alátámasztja a korai laktációban lévő tehenek metabolikus állapota és immunfunkciójuk közötti egyértelmű összefüggések kimutatására irányuló korábbi munkákat. A legtöbb korábbi vizsgálat, amely a szülés utáni egészség javítására irányult a jobb táplálkozás révén, a szülés előtti időszakra összpontosított, és bebizonyította, hogy a túltáplálás és a magas BCS ebben az időben elősegíti a lipidmobilizációt és a megnövekedett gyulladásos választ a szülés utáni időszakban [34]. Ehelyett azt vizsgáltuk, hogy lehetséges-e az ellés utáni immunfunkciók megváltoztatása a laktációs étrend megváltoztatásával. Megállapítottuk, hogy az állat energia- és fehérjeszükségletét kielégítő táplálékot biztosító további koncentrátum bekeverésre adott válasz eltérő hatást fejtett ki a leukocita transzkriptomra MP és PP tehenekben. Az MP tehenek esetében a HC takarmány egyértelműen előnyös volt, mivel az LC tehén leukocitáiban a komplement és a koagulációs kaszkád, valamint a kórokozókkal szembeni veleszületett immunvédelmi mechanizmusok fokozódtak. Ezzel szemben a HC diétán lévő PP tehenek leukocitái nagyobb immun-/gyulladásos választ mutattak, és magasabb volt a PMN: UEC arányuk, ami a leukocita méhbe történő fokozott migrációjára utal. Ezeknél a teheneknél ezt követően hosszabb ideig tartott az ellés a fogantatásig, ami gyengébb termékenységet jelez. További munka több tehénnel indokolt, hogy megerősítsük az étrendnek a termékenységre gyakorolt ​​hatását, és jobban megértsük, hogy a szülés utáni étrend metabolikus reakciói hogyan különböznek a fiatalabb állatokban.

Hivatkozások

1. Mallard, BA; Dekkers, JC; Írország, MJ; Leslie, KE; Sharif, S.; Vankampen, CL; Wagter, L.; Wilkie, BN Az immunválasz megváltozása a szülés utáni időszakban, és ennek hatása a tejelő tehén és borjú egészségére. J. Dairy Sci. 1998, 81, 585–595. [CrossRef] [PubMed]

2. Wathes, DC; Cheng, Z.; Chowdhury, W.; Fenwick, MA; Fitzpatrick, R.; Morris, DG; Patton, J.; Murphy, JJ A negatív energiaegyensúly megváltoztatja a globális génexpressziót és az immunválaszokat az ellés utáni tejelő tehenek méhében. Physiol. Genom. 2009, 39, 1–13. [CrossRef]

3. Ingvartsen, KL; Moyes, K. Tejelő szarvasmarhák táplálkozása, immunrendszere és egészsége. Animal 2013, 7 (1. melléklet), 112–122. [CrossRef] [PubMed]

4. Kehrli, ME, Jr.; Nonnecke, BJ; Roth, JA Változások a szarvasmarha neutrofil funkciójában a szülés körüli időszakban. Am. J. Vet. Res. 1989, 50, 207–214. [PubMed]

5. Ster, C.; Loiselle, MC; Lacasse, P. Az ellés utáni szérum nem észterezett zsírsavkoncentrációjának hatása a szarvasmarha immunsejtek funkcionalitására. J. Dairy Sci. 2012, 95, 708–717. [CrossRef] [PubMed]

6. Lacetera, N.; Scalia, D.; Bernabucci, U.; Ronchi, B.; Pirazzi, D.; Nardone, A. Limfociták működése túlkondicionált tehenekben ellés körül. J. Dairy Sci. 2005, 88, 2010–2016. [CrossRef] [PubMed]

7. Nonnecke, BJ; Kimura, K.; Goff, JP; Kehrli, ME, Jr. Az emlőmirigy hatásai ellés előtti tehenek vér mononukleáris leukocita populációinak funkcionális kapacitásaira. J. Dairy Sci. 2003, 86, 2359–2368. [CrossRef]

8. Habel, J.; Sundrum, A. A glükóz allokáció eltérése a különböző életfunkciók között a tejelő tehenek átmeneti időszakában. Állatok 2020, 10, 1028. [CrossRef]

9. Horst, EA; Kvidera, SK; Baumgard, LH Meghívott áttekintés: Az immunaktiváció hatása az átmeneti tehenek egészségére és teljesítményére – A hagyományos dogmák kritikus értékelése. J. Dairy Sci. 2021, 104, 8380–8410. [CrossRef]

10. Wathes, DC; Becker, F.; Buggiotti, L.; Crowe, MA; Ferris, C.; Foldager, L.; Grelet, C.; Hostens, M.; Ingvartsen, KL; Marchitelli, C.; et al. A keringő IGF-1-koncentráció, a betegség állapota és a leukocita-transzkriptom közötti összefüggések korai laktációs tejelő tehenekben. Kérődzők 2021, 1, 147–177. [CrossRef]

11. Dimeloe, S.; Burgener, AV; Grahlert, J.; Hess, C. Az aktiválást, proliferációt és differenciálódást szabályozó T-sejtek metabolizmusa; moduláris nézet. Immunology 2017, 150, 35–44. [CrossRef] [PubMed]

12. Loftus, RM; Finlay, DK Immunmetabolizmus: A sejtmetabolizmus immunszabályozóvá változtatja. J. Biol. Chem. 2016, 291, 1–10. [CrossRef] [PubMed]

13. Bauman, DE; Currie, WB A tápanyagok felosztása terhesség és szoptatás alatt: A homeosztázist és homeorézist érintő mechanizmusok áttekintése. J. Dairy Sci. 1980, 63, 1514–1529. [CrossRef] [PubMed]

14. Drackley, JK ADSA Foundation Scholar Award. A tejelő tehenek biológiája az átmeneti időszakban: A végső határ? J. Dairy Sci. 1999, 82, 2259–2273. [CrossRef] [PubMed]

15. Jabbour, HN; Értékesítés, KJ; Catalano, RD; Norman, JE Gyulladásos utak a női reproduktív egészségben és betegségekben. Reprodukció 2009, 138, 903–919. [CrossRef]

16. Pascottini, OB; LeBlanc, SJ Az immunfunkció modulációja a szarvasmarha méh peripartumában. Theriogenology 2020, 150, 193–200. [CrossRef]

17. Sheldon, IM; Lewis, GS; LeBlanc, S.; Gilbert, RO Szarvasmarhák szülés utáni méhbetegségének meghatározása. Theriogenology 2006, 65, 1516–1530. [CrossRef]

18. Kuhla, B. Áttekintés: Pro-inflammatorikus citokinek és hipotalamuszgyulladás: Az átmeneti tejelő tehenek elégtelen takarmányfelvételének következményei. Állat 2020, 14, s65–s77. [CrossRef]

19. Ingvartsen, KL; Moyes, KM A tejelő tehén immunszuppressziójához hozzájáruló tényezők az ellés körüli időszakban. Jpn. J. Vet. Res. 2015, 63 (1. melléklet), S15–S24.

20. Wathes, DC; Cheng, Z.; Salavati, M.; Buggiotti, L.; Takeda, H.; Tang, L.; Becker, F.; Ingvartsen, KI; Ferris, C.; Hostens, M.; et al. A tejelő tehenek májában és leukocitáiban a metabolikus profilok és a génexpresszió közötti összefüggések korai laktációban. J. Dairy Sci. 2021, 104, 3596–3616. [CrossRef]

21. Pinedo, P.; Melendez, P. Metabolikus egyensúlyhiányhoz kapcsolódó májbetegségek tejelő teheneknél. Állatorvos. Clin. N. Am. Élelmiszer Anim. Gyakorlat. 2022, 38, 433–446. [CrossRef] [PubMed]

22. Fenwick, MA; Fitzpatrick, R.; Kenny, DA; Diskin, MG; Patton, J.; Murphy, JJ; Wathes, DC A negatív energiamérleg (NEB) és az IGF-szabályozás közötti összefüggések tejelő tejelő tehenek májában. Házi. Anim. Endokrinol. 2008, 34, 31–44. [CrossRef] [PubMed]

23. Kobayashi, Y.; Boyd, CK; Bracken, CJ; Lamberson, WR; Keisler, DH; Lucy, MC A csökkent növekedési hormon receptor (GHR) hírvivő ribonukleinsavat ellés előtti szarvasmarhák májában a GHR 1A specifikus leszabályozása okozza, amely az inzulinszerű növekedési faktor I csökkenésével jár. Endocrinology 1999, 140, 3947–3954. [CrossRef]

24. Kvidera, SK; Horst, EA; Abuajamieh, M.; Mayorga, EJ; Fernandez, MV; Baumgard, LH Az aktivált immunrendszer glükózszükséglete laktáló holstein teheneknél. J. Dairy Sci. 2017, 100, 2360–2374. [CrossRef] [PubMed]

25. Cheng, Z.; Wylie, A.; Ferris, C.; Ingvartsen, KL; Wathes, DC; Gplus, EC Az étrend és a nem észterezett zsírsavszintek hatása a globális transzkriptomikus profilokra a keringő perifériás vér mononukleáris sejtjeiben korai laktációs tejelő tehenekben. J. Dairy Sci. 2021, 104, 10059–10075. [CrossRef]

26. Wathes, DC; Fenwick, M.; Cheng, Z.; Bourne, N.; Llewellyn, S.; Morris, DG; Kenny, D.; Murphy, J.; Fitzpatrick, R. A negatív energiaegyensúly hatása a ciklikusságra és a termékenységre a magas termelésű tejelő tehénben. Theriogenology 2007, 68 (1. melléklet), S232–S241. [CrossRef]

27. Santos, JE; Bisinotto, RS; Ribeiro, ES Az anovuláris tejelő tehenek csökkent termékenységének hátterében álló mechanizmusok. Theriogenology 2016, 86, 254–262. [CrossRef]

28. Pascottini, OB; Leroy, J.; Opsomer, G. Alkalmazkodás az átmeneti időszakhoz és következményei a tejelő tehenek termékenységére. Reprod. Dom. Anim. 2022, 57 (4. melléklet), 21–32. [CrossRef]

29. Leroy, JL; Valckx, SD; Jordaens, L.; De Bie, J.; Desmet, KL; Van Hoeck, V.; Britt, JH; Marei, WF; Bols, PE Táplálkozás és az anyák anyagcsere-egészsége a petesejtek és az embrió minőségével kapcsolatban: Kritikus vélemények arról, amit a tejelő tehénmodellből tanultunk. Reprod. Fertil. Dev. 2015, 27, 693–703. [CrossRef]

30. Coffey, MP; Hickey, J.; Brotherstone, S. A holstein-fríz tejelő tehenek növekedésének genetikai vonatkozásai a születéstől az érettségig. J. Dairy Sci. 2006, 89, 322–329. [CrossRef]

31. Wathes, DC; Cheng, Z.; Bourne, N.; Taylor, VJ; Coffey, MP; Brotherstone, S. Különbségek az ellést megelőző és több elléses tejelő tehenek között az anyagcsere-jellemzők, a tejhozam és a testkondíció pontszáma közötti összefüggésekben az ellés körüli időszakban. Házi. Anim. Endokrinol. 2007, 33, 203–225. [CrossRef] [PubMed]

32. Kicsi, MW; Wylie, ARG; O'Connell, NE; walesi, MD; Grelet, C.; Bell, MJ; Gordon, A.; Ferris, CP A koncentrátum zárványszint megváltoztatásának immunológiai hatásai fűszilázs alapú étrendben korai laktációs holstein fríz tehenek számára. Állat 2019, 13, 799–809. [CrossRef] [PubMed]

33. Buggiotti, L.; Cheng, Z.; Salavati, M.; Wathes, CD; Genotype plus Environment, C. A keringő leukociták transzkriptumának összehasonlítása a korai laktációban az első és több ellésű tehenek között az életkorral összefüggő változásokra utal. BMC Genom. 2021, 22, 693. [CrossRef] [PubMed]

34. Cardoso, FC; Kalscheur, KF; Drackley, JK Szimpózium áttekintése: Táplálkozási stratégiák az egészség, a termelés és a termékenység javítására az átmeneti időszakban. J. Dairy Sci. 2020, 103, 5684–5693. [CrossRef] [PubMed]

35. Ingvartsen, KL Takarmányozással és kezeléssel összefüggő betegségek átmeneti tehénben. Anim. Feed Sci. Technol. 2006, 126, 175–213. [CrossRef]

36. Ferris, CP; Gordon, FJ; Patterson, DC; Mayne, CS; McCoy, MA Négy gyep alapú tejtermelési rendszer teljesítményének rövid távú összehasonlítása őszi elléses tejelő teheneknél. Grass Forage Sci. 2003, 58, 8. [CrossRef]

37. Taylor, VJ; Cheng, Z.; Pushpakumara, PG; Beever, DE; Wathes, DC Összefüggések az inzulinszerű növekedési faktor-I plazmakoncentrációja között tejelő tehenekben, valamint termékenységük és tejhozamuk között. Állatorvos. Rec. 2004, 155, 583–588. [CrossRef]

38. LeBlanc, SJ Az anyagcsere, a gyulladás és a reproduktív traktus egészségének kölcsönhatásai az ellés utáni időszakban tejelő szarvasmarháknál. Reprod. Domc. Anim. 2012, 47 (5. melléklet), 18–30. [CrossRef]

39. Vailati-Riboni, M.; Kanwal, M.; Bulgari, O.; Meier, S.; Priest, NV; Burke, CR; Kay, JK; McDougall, S.; Mitchell, MD; Walker, CG; et al. A testállapot pontszáma és a táplálék ellés előtti síkja befolyásolja a zsírszöveti transzkripciós metabolizmus és gyulladás szabályozóit legelő tejelő tehenekben az átmeneti időszakban. J. Dairy Sci. 2016, 99, 758–770. [CrossRef]

40. Trevisi, E.; Minuti, A. A veleszületett immunválasz értékelése ellés előtti tehénben. Res. Állatorvos. Sci. 2018, 116, 47–54. [CrossRef]

41. Druker, SA; Sicsic, R.; van Straten, M.; Goshen, T.; Kedmi, M.; Raz, T. Citológiai endometritis diagnózisa primiparous versus multiparous tejelő teheneknél. J. Dairy Sci. 2022, 105, 665–683. [CrossRef] [PubMed]

42. Hamzeh-Cognasse, H.; Laradi, S.; Osselaer, JC; Cognasse, F.; Garraud, O. Amotosalen-HCl-UVA patogén redukciója nem változtatja meg az oldható CD40 ligandum, az Ox40 ligandum és az interkeukin -27 tárolás utáni metabolizmusát, amely citokinek általában súlyos nemkívánatos eseményekkel járnak. Vox Sang. 2015, 108, 205–207. [CrossRef] [PubMed]

43. de Greeff, A.; Zadoks, R.; Ruuls, L.; Toussaint, M.; Nguyen, TK; Downing, A.; Rebel, J.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Smith, H. Korai gazdaválasz az emlőmirigyben kísérleti Streptococcus uberis fertőzés után üszőkben. J. Dairy Sci. 2013, 96, 3723–3736. [CrossRef] [PubMed]

44. Cheng, Z.; Chauhan, L.; Barry, AT; Abudureyimu, A.; Oguejiofor, CF; Chen, X.; Wathes, DC Az akut szarvasmarha vírusos hasmenés vírusfertőzés gátolja az interferon tau által stimulált gének expresszióját a szarvasmarha endometriumában. Biol. Reprod. 2017, 96, 1142–1153. [CrossRef]

45. Schoggins, JW Interferon-stimulált gének: Mit csinálnak ezek? Annu. Rev. Virol. 2019, 6, 567–584. [CrossRef] [PubMed]

46. ​​Ohto, U. NOD-szerű receptorok aktiválási és szabályozási mechanizmusai szerkezetbiológia alapján. Elülső. Immunol. 2022, 13, 953530. [CrossRef]

47. Cheng, Z.; Palma-Vera, S.; Buggiotti, L.; Salavati, M.; Becker, F.; Werling, D.; Wathes, DC; Gplus, EC Keringő leukociták transzkriptomikai analízise, ​​amelyet Holstein tejelő tehenek Escherichia coli által okozott klinikai tőgygyulladásából való felépülés során nyertünk. Állatok 2022, 12, 2146. [CrossRef]

48. Loria, V.; Dato, I.; Graziani, F.; Biasucci, LM Myeloperoxidase: A gyulladás új biomarkere az ischaemiás szívbetegségben és az akut koszorúér-szindrómákban. Mediat. Inflamm. 2008, 2008, 135625. [CrossRef]

49. Olivera, A.; Beaven, MA; Metcalfe, DD A hízósejtek jelzik fontosságukat az egészségben és a betegségekben. J. Allergy Clin. Immunol. 2018, 142, 381–393. [CrossRef]

50. Dickinson, SE; Griffin, BA; Elmore, MF; Kriese-Anderson, L.; Elmore, JB; Dyce, PW; Rodning, SP; Torzítás, FH A perifériás fehérvérsejtek transzkriptomprofiljai a mesterséges megtermékenyítés idején megkülönböztetik a különböző termékenységi potenciállal rendelkező húsüszőket. BMC Genom. 2018, 19, 129. [CrossRef]

51. Van Meulder, F.; Van Coppernolle, S.; Borloo, J.; Rinaldi, M.; Li, RW; Chiers, K.; Van den Broeck, W.; Vercruysse, J.; Claerebout, E.; Geldhof, P. A granulizin és a granzim B granulátum exocitózisa, mint lehetséges kulcsmechanizmus a szarvasmarhák vakcina által kiváltott immunitásában az Ostertagia ostertagi fonálféreg ellen. Megfertőzni. Immun. 2013, 81, 1798–1809. [CrossRef] [PubMed]

52. Taylor, JL; Brown, BL Az aminolevulinsav szintáz diszregulációjának strukturális alapja emberi betegségekben. J. Biol. Chem. 2022, 298, 101643. [CrossRef] [PubMed]

53. Trapani, JA; Sutton, VR Granzyme B: Pro-apoptotikus, vírusellenes és daganatellenes funkciók. Curr. Opin. Immunol. 2003, 15, 533–543. [CrossRef] [PubMed]

54. Campanile, G.; Baruselli, PS; Limone, A.; D'Occhio, MJ A citokinek és az immunsejtek helyi hatása a fogantatás és a méh közötti kommunikációban a korai embriófejlődés, rögzítés és beültetés kritikus időszakában – Az embrió túlélése szarvasmarháknál: Áttekintés. Theriogenology 2021, 167, 1–12. [CrossRef] [PubMed]

55. Bougarne, N.; Weyers, B.; Desmet, SJ; Deckers, J.; Ray, DW; Staels, B.; De Bosscher, K. A PPARalpha molekuláris hatásai a lipid anyagcserében és a gyulladásban. Endocr. Rev. 2018, 39, 760–802. [CrossRef]

56. Szobolev, V. V.; Tchepourina, E.; Korsunskaya, IM; Geppe, NA; Chebysheva, SN; Soboleva, AG; Mezentsev, A. The Role of transcription factor PPAR-gamma in the pathogenesis of psoriasis, skin Cells, and immune cells. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 9708. [CrossRef]

57. Song, S.; Attia, RR; Connaughton, S.; Niesen, MI; Ness, GC; Elam, MB; Hori, RT; Cook, GA; Park, EA A peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor alfa (PPARalpha) és a PPAR gamma koaktivátor (PGC-1alpha) független génelemeken keresztül indukálja a karnitin palmitoiltranszferáz IA-t (CPT-1A). Mol. Sejt. Endokrinol. 2010, 325, 54–63. [CrossRef]

58. Ziouzenkova, O.; Plutzky, J. Retinoid metabolizmus és nukleáris receptor válaszok: Új betekintés a PPAR-RXR komplex összehangolt szabályozásába. FEBS Lett. 2008, 582, 32–38. [CrossRef]

59. Espenshade, PJ; Hughes, AL A szterinszintézis szabályozása eukariótákban. Annu. Genet tiszteletes. 2007, 41, 401–427. [CrossRef]

60. Van Meer, G.; Voelker, DR; Feigenson, GW Membránlipidek: Hol vannak és hogyan viselkednek. Nat. Rev. Mol. Sejt. Biol. 2008, 9, 112–124. [CrossRef]

61. Aguilar-Ballester, M.; Herrero-Cervera, A.; Vinue, A.; Martinez-Hervas, S.; Gonzalez-Navarro, H. A koleszterin-anyagcsere hatása az immunsejtek működésében és az érelmeszesedésben. Nutrients 2020, 12, 2021. [CrossRef] [PubMed]

62. Mamedova, LK; Yuan, K.; Laudick, AN; Fleming, SD; Mashek, főigazgatóság; Bradford, BJ Toll-szerű receptor 4 jelátvitelre van szükség a glükoneogén génexpresszió palmitát általi indukálásához humán májkarcinóma sejtekben. J. Nutr. Biochem. 2013, 24, 1499–1507. [CrossRef] [PubMed]

63. Soto-Heredero, G.; Gomez de Las Heras, MM; Gabande-Rodriguez, E.; Oller, J.; Mittelbrunn, M. Glikolízis – A gyulladásos válasz kulcsszereplője. FEBS J. 2020, 287, 3350–3369. [CrossRef] [PubMed]

64. Kominsky, DJ; Campbell, EL; Colgan, SP Metabolikus eltolódások az immunitásban és a gyulladásban. J. Immunol. 2010, 184, 4062–4068. [CrossRef]

65. Afacan, NJ; Yeung, AT; Pena, OM; Hancock, RE A gazdaszervezet védekező peptideinek terápiás potenciálja antibiotikum-rezisztens fertőzésekben. Curr. Pharm. Des. 2012, 18, 807–819. [CrossRef]

66. Auvynet, C.; Rosenstein, Y. Multifunctional host protection peptides: Antimikrobiális peptidek, a veleszületett és adaptív immunitás kicsi, de nagy szereplői. FEBS J. 2009, 276, 6497–6508. [CrossRef]

67. Hilchie, AL; Wuerth, K.; Hancock, RE Immunmoduláció sokoldalú kationos gazdaszervezet védekező (antimikrobiális) peptidekkel. Nat. Chem. Biol. 2013, 9, 761–768. [CrossRef]

68. Cheng, Z.; Buggiotti, L.; Salavati, M.; Marchitelli, C.; Palma-Vera, S.; Wylie, A.; Takeda, H.; Tang, L.; Crowe, MA; Wathes, DC; et al. Klinikai vagy szubklinikai tőgygyulladásban szenvedő korai laktációs tehenek keringő leukocitáinak globális transzkriptomikus profilja. Mol. Biol. Rep. 2021, 48, 4611–4623. [CrossRef]

69. Foley, C.; Chapwanya, A.; Callanan, JJ; Whiston, R.; Miranda-CasoLuengo, R.; Lu, J.; Meijer, WG; Lynn, DJ; O'Farrelly, C.; Meade, KG A szülés utáni citológiai endometritis kialakulását megelőző lokális és szisztémás változások integrált elemzése. BMC Genom. 2015, 16, 811. [CrossRef]

70. Machado, VS; Silva, TH Adaptív immunitás a szülés utáni méhben: A vakcinák lehetséges alkalmazása a metritis kezelésére. Theriogenology 2020, 150, 201–209. [CrossRef]

71. Ley, K.; Hoffman, HM; Kubes, P.; Cassatella, MA; Zychlinsky, A.; Hedrick, CC; Catz, SD Neutrophilek: Új meglátások és nyitott kérdések. Sci. Immunol. 2018, 3, eaat4579. [CrossRef] [PubMed]

72. Wahl, SM; Feldman, GM; McCarthy, JB. A leukocita adhézió és a jelátvitel szabályozása gyulladásban és betegségben. J. Leukoc. Biol. 1996, 59, 789–796. [CrossRef] [PubMed]

73. Schubert, K.; Polte, T.; Bonisch, U.; Schader, S.; Holtappels, R.; Hildebrandt, G.; Lehmann, J.; Simon, JC; Anderegg, U.; Saalbach, A. A Thy-1 (CD90) szabályozza a leukociták extravazációját a gyulladás során. Eur. J. Immunol. 2011, 41, 645–656. [CrossRef] [PubMed]

74. Dreymueller, D.; Pruessmeyer, J.; Schumacher, J.; Fellendorf, S.; Hess, FM; Seifert, A.; Babendreyer, A.; Bartsch, JW; Ludwig, A. Az ADAM8 metalloproteináz elősegíti a leukocita toborzást in vitro és akut tüdőgyulladásban. Am. J. Physiol. Tüdősejt. Mol. Physiol. 2017, 313, L602–L614. [CrossRef]

75. Kostelnik, KB; Barker, A.; Schultz, C.; Mitchell, TP; Rajeeve, V.; Fehér, IJ; Aurrand-Lions, M.; Nourshargh, S.; Cutillas, P.; Nightingale, TD A JAM-C dinamikus kereskedelme és forgalma elengedhetetlen az endothelsejtek migrációjához. PLoS Biol. 2019, 17, e3000554. [CrossRef] [PubMed]

76. Stillie, R.; Farooq, SM; Gordon, JR; Stadnyk, AW A funkcionális jelentősége két IL-8 receptortípus kifejeződése mögött a PMN-en. J. Leukoc. Biol. 2009, 86, 529–543. [CrossRef]

77. Bouton, AH; Riggins, RB; Bruce-Staskal, PJ Az adapter fehérje Cas funkciói: Jelkonvergencia és sejtes válaszok meghatározása. Oncogene 2001, 20, 6448–6458. [CrossRef]

78. Chen, X.; Cheng, Z.; Zhang, S.; Werling, D.; Wathes, DC A genomszintű asszociációs vizsgálatok és a differenciális génexpressziós adatelemzések kombinálásával azonosítják a tejelő tehénben két különböző kórokozó által okozott tőgygyulladást befolyásoló jelölt géneket. Nyissa meg a J. Anim-et. Sci. 2015, 5, 358–393. [CrossRef]

79. Chang, GW; Hsiao, CC; Peng, YM; Vieira Braga, FA; Kragten, NA; Remmerswaal, EB; van de Garde, MD; Straussberg, R.; Konig, GM; Kostenis, E.; et al. A GPR56/ADGRG1 adhéziós G fehérjéhez kapcsolt receptor gátló receptor a humán NK sejtekben. Sejt. Rep. 2016, 15, 1757–1770. [CrossRef]

80. Bi, J.; Tian, ​​Z. NK sejt diszfunkció és ellenőrzőpont immunterápia. Elülső. Immunol. 2019, 10, 1999. [CrossRef]

81. Minuti, A.; Gallo, A.; Lopreiato, V.; Bruschi, S.; Piccioli-Cappelli, F.; Uboldi, O.; Trevisi, E. Az alomméret hatása a szülés előtti metabolikus és aminosav-profilra nyúlban. Állat 2020, 14, 2109–2115. [CrossRef] [PubMed]

82. Crookenden, MA; Moyes, KM; Kuhn-Sherlock, B.; Lehnert, K.; Walker, CG; Loor, JJ; Mitchell, MD; Murray, A.; Dukkipati, VSR; Vailati-Riboni, M.; et al. Keringő neutrofilek transzkriptomikus elemzése metabolikusan stresszes peripartális legelő tejelő tehenekben. J. Dairy Sci. 2019, 102, 7408–7420. [CrossRef] [PubMed]

83. Sharma, JN; Al-Omran, A.; Parvathy, SS A nitrogén-monoxid szerepe gyulladásos betegségekben. Inflammopharmacology 2007, 15, 252–259. [CrossRef] [PubMed]

84. Martino, MR; Gutierrez-Aguilar, M.; Yiew, NKH; Lutkewitte, AJ; énekes, JM; McCommis, KS; Ferguson, D.; Liss, KHH; Yoshino, J.; Renkemeyer, MK; et al. Az alanin-transzamináz 2 elnémítása a cukorbeteg májban csökkenti a hiperglikémiát azáltal, hogy csökkenti az aminosavakból származó glükoneogenezist. Cell Rep. 2022, 39, 110733. [CrossRef] [PubMed]

85. Magas, AR; Yvan-Charvet, L. Koleszterin, gyulladás és veleszületett immunitás. Nat. Rev. Immunol. 2015, 15, 104–116. [CrossRef]

86. Wathes, D.; Cheng, Z.; Mareiy, W.; Fouladi-Nasht, A. Többszörösen telítetlen zsírsavak és nőstény emlősök termékenysége: Frissítés. CABI Rev. 2013, 8, 1–14. [CrossRef]

87. Alipour, A.; van Oostrom, AJ; Izraeljan, A.; Verseyden, C.; Collins, JM; Frayn, KN; Plokker, TW; Elte, JW; Castro Cabezas, M. Leukociták aktiválása trigliceridben gazdag lipoproteinekkel. Arterioszkler. Thromb. Vasc. Biol. 2008, 28, 792–797. [CrossRef]

88. Castoldi, A.; Monteiro, LB; van Teijlingen Bakker, N.; Sanin, DE; Rana, N.; Corrado, M.; Cameron, AM; Hassler, F.; Matsushita, M.; Caputa, G.; et al. A triacilglicerin szintézise fokozza a makrofágok gyulladásos funkcióját. Nat. Commun. 2020, 11, 4107. [CrossRef]

89. Bell, AW A szerves tápanyag-anyagcsere szabályozása a késői terhességről a korai laktációra való átmenet során. J. Anim. Sci. 1995, 73, 2804–2819. [CrossRef]

90. Moore, DAPSU; Varga, G. BUN és MUN: Karbamid-nitrogénvizsgálat tejelő szarvasmarhán. Compendium 1996, 18, 712–720.

91. Wathes, DC; Bourne, N.; Cheng, Z.; Mann, GE; Taylor, VJ; Coffey, MP A metabolikus és endokrin profilok többszörös korrelációs analízise a termékenységgel első és több ellésű tehenek esetében. J. Dairy Sci. 2007, 90, 1310–1325. [CrossRef] [PubMed]

92. Abe, R.; Donnelly, SC; Peng, T.; Bucala, R.; Metz, CN Perifériás vér fibrociták: Differenciálódási út és migráció a sebhelyekre. J. Immunol. 2001, 166, 7556–7562. [CrossRef] [PubMed]

93. Schreier, S.; Triampo, W. A vérben keringő ritka sejtpopuláció. Mi ez és mire jó? Cells 2020, 9, 790. [CrossRef] [PubMed]

94. Lynn, AK; Yannas, IV; Bonfield, W. A kollagén antigenitása és immunogenitása. J. Biomed. Mater. Res. 2004, 71, 343–354. [CrossRef]

95. Roche, JR; Burke, CR; Crookenden, MA; Heiser, A.; Loor, JL; Meier, S.; Mitchell, MD; Phyn, CVC; Turner, SA Termékenység és az átmeneti tejelő tehén. Reprod. Fertil. Dev. 2017, 30, 85–100. [CrossRef]

96. Galvao, KN; Flaminio, MJ; Brittin, SB; Sper, R.; Fraga, M.; Caixeta, L.; Ricci, A.; Őr, CL; Butler, WR; Gilbert, RO A méhbetegség és a neutrofilek és a szisztémás energiaállapot mutatói közötti összefüggés szoptató holstein teheneknél. J. Dairy Sci. 2010, 93, 2926–2937. [CrossRef]

97. Dahl, MO; Maunsell, FP; De Vries, A.; Galvao, KN; Risco, CA; Hernandez, JA Bizonyíték arra, hogy a tőgygyulladás vemhesülést okozhat tejelő teheneknél: A megfigyelési vizsgálatok szisztematikus áttekintése. J. Dairy Sci. 2017, 100, 8322–8329. [CrossRef]

98. Hansen, PJ; Soto, P.; Natzke, RP Masztitisz és termékenység szarvasmarhákban – a gyulladás vagy az immunaktiváció lehetséges érintettsége az embrionális mortalitásban. Am. J. Reprod. Immunol. 2004, 51, 294–301. [CrossRef]

99. Malinowski, E.; Gajewski, Z. Tőgygyulladás és termékenységi zavarok teheneknél. Pol. J. Vet. Sci. 2010, 13, 555–560.

100. Edmonson, AJ; Lean, IJ; Weaver, LD; Farver, T.; Webster, GA A holsteini tejelő tehenek testállapotát értékelő táblázat. J. Dairy Sci. 1989, 72, 11. [CrossRef]

101. Larsen, T.; Rontved, CM; Ingvartsen, KL; Vels, L.; Bjerring, M. Enzimaktivitás és akut fázisú fehérjék tejben az akut klinikai E. coli LPS-indukált tőgygyulladás indikátoraként. Állat 2010, 4, 1672–1679. [CrossRef] [PubMed]

102. Krogh, MA; Hostens, M.; Salavati, M.; Grelet, C.; Sorensen, MT; Wathes, DC; Ferris, CP; Marchitelli, C.; Signorelli, F.; Napolitano, F.; et al. A vér és a tej biomarkereinek változása az állományon belül és között holstein teheneknél korai laktációban. Állat 2020, 14, 1067–1075. [CrossRef] [PubMed]

103. Buggiotti, L.; Cheng, Z.; Wathes, DC; Gplus, EC A szarvasmarha-RNS-Seq adatok feltérképezetlen leolvasásainak bányászása feltárja a szarvasmarha herpeszvírus-6 prevalenciáját az európai tejelő tehenekben, valamint a fenotípusukban és a leukocita-transzkriptomukban bekövetkezett változásokat. Vírusok 2020, 12, 1451. [CrossRef] [PubMed]

104. Beltman, ME; Forde, N.; Furney, P.; Carter, F.; Roche, JF; Lonergan, P.; Crowe, MA Az endometrium génexpressziójának és metabolikus paramétereinek jellemzése életképes vagy életképtelen embriót hozó marhaüszőkben a termékenyítést követő 7. napon. Reprod. Fertil. Dev. 2010, 22, 987–999. [CrossRef] [PubMed]

Akár ez is tetszhet