基于蛋白組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)的奶牛子宮內(nèi)膜炎補(bǔ)體機(jī)制研究.pdf

1、子宮內(nèi)膜炎是奶牛產(chǎn)后常見臨床疾病，發(fā)病率高，極大地?fù)p害著奶牛的繁殖性能，對奶牛養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為探究子宮內(nèi)膜炎奶牛機(jī)體自身的分子病理學(xué)變化，本研究采用蛋白組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，分別開展了子宮內(nèi)膜炎奶牛血漿蛋白組研究、子宮組織蛋白組和轉(zhuǎn)錄組研究，構(gòu)建并利用子宮內(nèi)膜細(xì)胞炎癥模型對生物組學(xué)研究結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果顯示:
　　1.與正常奶牛相比，子宮內(nèi)膜炎奶牛血漿中出現(xiàn)137個差異表達(dá)蛋白(differentially exp

2、ressed proteins，DEPs)，其中上調(diào)表達(dá)49個，下調(diào)表達(dá)88個。生物信息學(xué)分析顯示，補(bǔ)體-凝血通路相關(guān)的DEPs占比最高，約13％。ELISA檢測顯示，患牛血漿中補(bǔ)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(jié)果表明患牛血液補(bǔ)體-凝血系統(tǒng)被激活，參與奶牛子宮內(nèi)膜炎病理過程。
　　2.根據(jù)組織病理學(xué)特征將子宮內(nèi)膜炎分為輕度子宮內(nèi)膜炎(M)和重度子宮內(nèi)膜炎(S)。子宮內(nèi)膜組織蛋白組學(xué)和

3、轉(zhuǎn)錄組學(xué)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(xué)分析顯示，M組中補(bǔ)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(jìn)程，補(bǔ)體-凝血通路仍是重要的生物進(jìn)程。DEGs的生物信息學(xué)分析顯示，兩組病例中補(bǔ)體-凝血通路均是最主要的生物進(jìn)程。進(jìn)一步分析顯示，子宮組織中差異表達(dá)的補(bǔ)體蛋白與基因的數(shù)量與炎癥強(qiáng)度呈正相關(guān)，差異表達(dá)的凝血蛋白數(shù)量也與

4、炎癥強(qiáng)度正相關(guān)，而其基因表達(dá)與子宮內(nèi)膜炎不相關(guān)。結(jié)果表明，補(bǔ)體-凝血通路是與子宮內(nèi)膜炎病理相關(guān)的重要生物進(jìn)程;子宮內(nèi)膜炎引起患牛子宮內(nèi)膜組織中補(bǔ)體發(fā)生差異表達(dá)，但不影響凝血組分的表達(dá)，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(nèi)膜上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞中補(bǔ)體基因C1QC、C2、C4、C5，補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子基因CFB、CFH、CFD和MCP，以及趨化因子CXCR2、CXCL5的基因表達(dá)增多，而不表達(dá)趨化因子IL

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