评估腹泻新生羔羊的内皮糖萼损伤：基于生物标志物的方法

《Veterinary Medicine and Science》：Evaluation of Endothelial Glycocalyx Damage in Neonatal Lambs With Diarrhoea: A Biomarker-Based Approach

新生羔羊腹泻导致血管内皮损伤，研究通过检测血清NO、HS、Ang-2和ADAM15发现腹泻组WBC、GRA、MON显著升高，NO浓度升高而HS、Ang-2降低（p<0.01），且E. coli组ADAM15浓度显著高于C. parvum组（p<0.001）。提示NO可能通过保护或抗炎机制维持eGC完整性，其与脱水程度正相关（r=0.29），而HS负相关（r=-0.37）。

　　新生儿羔羊腹泻是一种常见且影响严重的疾病，不仅导致羔羊死亡，还造成严重的经济损失和动物福利问题。本研究通过分析一系列与血管内皮完整性及炎症反应相关的生物标志物，探讨了其在腹泻过程中可能扮演的角色。这些生物标志物包括一氧化氮（NO）、肝素硫酸（HS）、血管生成素-2（Ang-2）和ADAM15，它们在维持血管结构稳定和调节炎症反应中具有重要作用。通过检测这些标志物的浓度变化，研究旨在揭示新生儿腹泻是否会导致内皮糖萼（eGC）的损伤，以及这种损伤是否可以通过生物标志物的异常表现来识别。

腹泻在羔羊中可以由多种病原体引起，如大肠杆菌（E. coli）、隐孢子虫（Cryptosporidium parvum）、梭状芽孢杆菌（Clostridium perfringens）、轮状病毒（Rotavirus）、冠状病毒（Coronavirus）以及贾第虫（Giardia）等。这些病原体通过附着于肠道黏膜并引发肠道损伤，影响新生羔羊脆弱的免疫系统，进而破坏黏膜屏障功能。这种黏膜屏障的破坏不仅导致局部炎症反应，还会引发全身性的炎症反应，表现为肠道内皮损伤、体液和电解质丢失，以及潜在的系统性炎症综合征（SIRS）。

血管内皮完整性在炎症反应中起着关键作用，而内皮糖萼层则是调节血管通透性和提供炎症防御的重要结构。当炎症发生时，糖萼层可能遭到破坏，导致相关成分如HS进入血液，从而成为内皮损伤的标志物。同时，Ang-2作为一种由内皮细胞分泌的生长因子，在炎症条件下浓度升高，进一步影响糖萼层的稳定性。此外，ADAM15作为一类具有蛋白酶活性的金属蛋白酶，参与调控细胞间连接和血管通透性，与炎症反应密切相关。

本研究纳入了68只患有腹泻的新生羔羊，其中39只感染了大肠杆菌，29只感染了隐孢子虫，并选取了20只健康的对照组羔羊。所有样本均通过粪便抗原检测和显微镜检查确认病因。血液样本用于检测全血细胞计数（hemogram）以及NO、HS、Ang-2和ADAM15等生物标志物的浓度。研究发现，腹泻羔羊的白细胞（WBC）、粒细胞（GRA）和单核细胞（MON）计数显著升高（p < 0.01），而HS和Ang-2浓度则显著降低（p < 0.01）。值得注意的是，感染大肠杆菌的羔羊ADAM15浓度显著高于隐孢子虫感染的羔羊（p < 0.001），这可能与大肠杆菌的某些致病因子，如脂多糖（LPS）刺激ADAM15的表达有关。

此外，研究还发现NO浓度与脱水程度呈正相关（r = 0.29, p < 0.01），而HS浓度与脱水程度呈负相关（r = -0.37, p < 0.01）。这表明，在腹泻引起的脱水过程中，NO可能具有保护和抗炎作用，有助于维持糖萼层的完整性。尽管NO的浓度通常在炎症时升高，但本研究中观察到的高NO水平可能反映了其在对抗炎症和维持血管功能中的积极作用，而HS和Ang-2的减少则可能表明糖萼层在炎症过程中受到一定程度的损伤，但未完全破坏。

在临床表现方面，所有腹泻羔羊均表现出中度至重度脱水症状，如皮肤弹性下降、眼窝凹陷和体重减轻。其中，大肠杆菌感染的羔羊主要表现为黄色水样腹泻，而隐孢子虫感染的羔羊则出现黄色黏液性腹泻。尽管这些羔羊在治疗后病情有所缓解，但仍有16%的羔羊因病情严重而死亡，进一步说明了腹泻的高致死率和对羔羊健康的重大影响。

研究还指出，尽管在某些文献中提到，不同病原体引起的腹泻会导致血细胞计数的变化，但本研究中并未发现淋巴细胞（LYM）、红细胞（RBC）、平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）、血红蛋白（Hb）、血细胞比容（HCT）和血小板（PLT）在健康组与腹泻组之间存在显著差异。这可能与羔羊的生理特性有关，即在早期生命阶段，血液系统尚未完全发育，对炎症的反应可能较为复杂。因此，仅凭血细胞计数可能不足以准确反映炎症程度，需要结合其他指标进行综合评估。

在讨论部分，研究者强调了NO在炎症和脱水过程中的潜在保护作用。NO不仅影响血管张力，还在抑制血小板聚集、白细胞黏附和Weibel–Palade体的胞吐过程中发挥抗炎作用。尽管在炎症条件下，NO的浓度通常升高，但本研究发现，腹泻羔羊的NO水平显著高于健康对照组，这可能表明NO在维持血管内皮功能方面起到了关键作用。同时，HS和Ang-2的减少进一步支持了这一观点，提示糖萼层可能在炎症过程中受到一定程度的破坏，但并未完全丧失其保护功能。

此外，ADAM15在大肠杆菌感染的羔羊中表现出更高的浓度，这可能与LPS对ADAM15的刺激作用有关。ADAM15在炎症反应中参与内皮屏障的破坏和CD44的降解，而CD44是内皮细胞中与糖萼层重要成分透明质酸（HA）相互作用的跨膜糖蛋白。在炎症条件下，CD44和HA的释放可能增加，但本研究中由于缺乏针对羔羊的特定ELISA试剂盒，无法直接测量CD44和HA的浓度。因此，ADAM15被用作间接评估内皮损伤的指标。

本研究的局限性在于未能通过组织病理学方法直接评估糖萼层的损伤情况，这可能影响对糖萼层结构变化的全面理解。此外，样本量相对较小，可能限制了研究结果的广泛适用性。未来的研究需要进一步扩大样本规模，并结合组织学分析，以更全面地揭示糖萼层在腹泻过程中的变化机制。同时，虽然NO、HS、Ang-2和ADAM15等生物标志物在实验条件下提供了有价值的信息，但在临床实践中仍需更多的研究来验证其诊断价值，并推动其在实际诊疗中的应用。

综上所述，本研究揭示了新生儿腹泻与血管内皮糖萼层损伤之间的潜在联系。NO浓度的升高可能表明其在维持血管功能和对抗炎症中的积极作用，而HS和Ang-2的降低则可能反映糖萼层的损伤。ADAM15在大肠杆菌感染中的高浓度可能与LPS的刺激作用有关，提示其在特定病原体引起的炎症反应中具有更高的特异性。这些发现为理解新生儿腹泻的病理生理机制提供了新的视角，并为未来开发相关生物标志物和治疗策略奠定了基础。然而，研究仍需进一步验证和拓展，以全面评估糖萼层在不同疾病状态下的变化及其对整体健康的影响。