基于蛋白組學與轉錄組學的奶牛子宮內膜炎補體機制研究.pdf

1、子宮內膜炎是奶牛產后常見臨床疾病，發(fā)病率高，極大地損害著奶牛的繁殖性能，對奶牛養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重的經濟損失。為探究子宮內膜炎奶牛機體自身的分子病理學變化，本研究采用蛋白組學和轉錄組學技術，分別開展了子宮內膜炎奶牛血漿蛋白組研究、子宮組織蛋白組和轉錄組研究，構建并利用子宮內膜細胞炎癥模型對生物組學研究結果進行了驗證。研究結果顯示:
　　1.與正常奶牛相比，子宮內膜炎奶牛血漿中出現(xiàn)137個差異表達蛋白(differentially exp

2、ressed proteins，DEPs)，其中上調表達49個，下調表達88個。生物信息學分析顯示，補體-凝血通路相關的DEPs占比最高，約13％。ELISA檢測顯示，患牛血漿中補體C4、C7、C9，以及活性片段C3a、C5a和IgG含量都顯著高于正常水平。結果表明患牛血液補體-凝血系統(tǒng)被激活，參與奶牛子宮內膜炎病理過程。
　　2.根據(jù)組織病理學特征將子宮內膜炎分為輕度子宮內膜炎(M)和重度子宮內膜炎(S)。子宮內膜組織蛋白組學和

3、轉錄組學研究顯示，與正常組相比，M組中有259個DEPs，139個DEGs，S組中有434個DEPs和207個DEGs。DEPs的生物信息學分析顯示，M組中補體-凝血通路中是最主要的生物過程，S組中核糖體通路是最主要的生物進程，補體-凝血通路仍是重要的生物進程。DEGs的生物信息學分析顯示，兩組病例中補體-凝血通路均是最主要的生物進程。進一步分析顯示，子宮組織中差異表達的補體蛋白與基因的數(shù)量與炎癥強度呈正相關，差異表達的凝血蛋白數(shù)量也與

4、炎癥強度正相關，而其基因表達與子宮內膜炎不相關。結果表明，補體-凝血通路是與子宮內膜炎病理相關的重要生物進程;子宮內膜炎引起患牛子宮內膜組織中補體發(fā)生差異表達，但不影響凝血組分的表達，組織中凝血蛋白可能來自血液循環(huán)。
　　3.LPS可刺激體外培養(yǎng)的奶牛子宮內膜上皮細胞和基質細胞中補體基因C1QC、C2、C4、C5，補體調節(jié)因子基因CFB、CFH、CFD和MCP，以及趨化因子CXCR2、CXCL5的基因表達增多，而不表達趨化因子IL

5、-8;同時補體蛋白組分C3a和C9的表達也增多。結果表明，炎癥反應可誘導奶牛子宮內膜細胞補體基因與補體蛋白的表達。作為最先接觸病原并與其互作的組織單元，子宮內膜細胞可能通過表達補體蛋白直接殺傷病原菌，并趨化炎癥細胞浸潤。
　　總之，本研究利用高通量測序技術分別在蛋白和基因表達水平對奶牛子宮內膜炎的血漿和子宮組織的蛋白組和轉錄組進行了研究，首次報道補體的表達與活化是奶牛子宮內膜炎病理過程中主要的生物進程。研究結果為解讀子宮內膜炎的病