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奶牛营养学北京市重点实验室蒋林树教授团队在奶业老牌期刊《Journal of Dairy Science》发表研究成果,通过多样本质谱脂质组学技术,系统解析了亚临床酮病(SCK)奶牛血清、瘤胃液和粪便中的脂质代谢变化,揭示了甘油磷脂和鞘脂代谢紊乱与微生物-宿主互作在疾病发生中的关键作用,为围产期奶牛代谢健康管理提供了全新视角。
亚临床酮病是奶牛围产期常见代谢疾病,因血液中β-羟丁酸升高但无明显临床症状而容易被忽视,却会导致产奶量下降、繁殖性能受损等问题。团队选取产后奶牛,按血液中β-羟丁酸水平将其分为亚临床酮病组(SCK)和健康组(NK),利用LC-MS,对三组样本的脂质组进行全面分析。

图1.瘤胃液、血清和粪便中脂质种类和类别的分布
研究发现,SCK奶牛的脂质谱呈现显著异常:血清中甘油磷脂和鞘脂水平紊乱,反映出全身性应激与氧化失衡。瘤胃液中神经酰胺和磷脂酰胆碱含量升高,粪便中鞘脂代谢产物发生明显变化,提示瘤胃和肠道微生物在调控宿主脂质代谢中扮演重要角色。进一步分析表明,这些脂质变化与能量代谢指标(如非酯化脂肪酸、β-羟丁酸)及炎症因子(如IL-6)密切相关,可能通过影响胰岛素信号和免疫功能加剧代谢紊乱。

图2.亚临床酮病(SCK)和非酮病(NK)奶牛瘤胃液、血清和粪便中差异脂质物种的相关分析和通路富集
该研究首次从多种样本类型层面揭示了亚临床酮病奶牛的脂质代谢特征,强调微生物与宿主脂质代谢的复杂互作,为开发早期诊断标志物和营养干预策略提供了科学依据。未来,团队将结合多组学技术,深入探索微生物对免疫代谢紊乱的影响,助力提升围产期奶牛健康水平。
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在读硕士研究生何盈锐为论文的第一作者,蒋林树教授、赵玉超副教授为该论文的通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金(32302767)、北京市自然科学基金(6232004)等项目的资助。