在喀拉拉邦两种本地山羊品种中，热应激条件下乙酰辅酶A羧化酶-α和环氧化酶-2基因的表达动态

《Journal of Tissue Viability》：Expression dynamics of Acetyl Coenzyme A Carboxylase-Alpha and Cyclooxygenase-2 genes in two indigenous goat breeds of Kerala under heat stress

热应激对海南马邦里和attappady黑山羊血清代谢谱、脂肪酸合成基因ACACA及氧化应激相关基因COX-2表达的影响研究。摘要：

　　随着全球气候变化的加剧，极端天气事件日益频繁，对畜牧业构成了严峻挑战。特别是对于家畜而言，高温胁迫已成为影响其健康和生产性能的重要因素。在这一背景下，本研究旨在探讨高温胁迫对马拉巴里和阿塔帕迪黑山羊这两种原产于印度喀拉拉邦的本地山羊品种在乳脂酸合成、血清脂质谱、甲状腺激素水平、血糖浓度以及氧化应激参数方面的影响。研究结果不仅揭示了不同品种在应对高温胁迫时的生理差异，还为未来在选育和管理实践中提高动物抗逆性提供了科学依据。

高温胁迫对动物的影响是多方面的，不仅限于体温升高，还包括代谢、内分泌系统以及免疫功能的紊乱。在许多畜牧业生产中，动物对环境温度的适应能力直接影响其生产力和生存率。因此，了解不同品种在高温环境下的反应机制，对于制定有效的饲养策略具有重要意义。特别是对于山羊这一重要的畜牧动物，其适应高温胁迫的能力可能与其遗传背景和生理结构密切相关。

在研究中，选择了六只马拉巴里山羊和六只阿塔帕迪黑山羊，这些山羊在年龄和产次上保持一致，以确保实验结果的可比性。通过采集血清样本，研究人员对血清代谢物谱进行了分析。结果显示，两个品种之间在血清代谢物谱上没有显著差异，这表明它们在基础代谢水平上具有相似性。然而，在基因表达层面，特别是与脂肪酸合成和氧化应激相关的基因ACACA和COX-2，两者表现出显著的不同。其中，COX-2基因在阿塔帕迪黑山羊中的表达量比马拉巴里山羊高出四倍，这可能反映了该品种在应对高温胁迫时具有更强的基因激活能力。

ACACA基因作为脂肪酸合成的关键调控因子，在细胞质中催化乙酰辅酶A转化为丙二酰辅酶A，这一过程是长链脂肪酸合成的重要限速步骤。在高温胁迫条件下，ACACA的表达水平变化可能会影响脂肪酸的合成能力，从而影响乳脂的组成和质量。然而，研究发现，尽管高温胁迫对脂肪酸合成产生了一定的影响，但这种影响在两个品种之间并不显著，这表明它们在脂肪酸合成方面的反应机制可能较为一致，或者该过程在高温胁迫下的变化较为微弱。

另一方面，COX-2基因的表达则表现出明显的品种差异。COX-2是一种与氧化应激密切相关的可诱导酶，其表达水平通常在免疫反应或炎症过程中上升。在高温胁迫下，COX-2的表达增加可能反映了体内氧化应激水平的升高，从而提示动物正在经历某种形式的应激反应。阿塔帕迪黑山羊在高温胁迫下表现出更高的COX-2基因表达，这可能意味着该品种在面对高温环境时具有更强的应激反应能力，或者其生理结构在氧化应激的调节方面更为高效。

此外，研究还关注了血清脂质谱的变化。结果显示，高温胁迫导致甘油三酯、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）和极低密度脂蛋白（VLDL）水平下降。这一变化可能与高温对脂质代谢的干扰有关，也可能反映了动物在应对高温时进行的生理适应。然而，这种变化在两个品种之间并没有显著差异，说明它们在脂质代谢方面的反应机制可能较为相似。

甲状腺激素水平和血糖浓度的变化同样值得关注。高温胁迫可能导致甲状腺激素水平下降，从而影响动物的代谢速率和能量平衡。同时，血糖浓度的降低可能与动物在高温条件下能量消耗增加有关。这些变化进一步支持了高温胁迫对动物代谢系统的广泛影响。然而，研究发现，这些变化在两个品种之间并不显著，这可能意味着它们在代谢调节方面的反应机制相似，或者这种影响主要与环境因素相关，而非品种差异。

研究还涉及了氧化应激参数的变化。氧化应激是高温胁迫导致的一个重要生理现象，其特征是体内活性氧（ROS）水平的升高，这可能会对细胞和组织造成损伤。在高温胁迫下，阿塔帕迪黑山羊表现出更显著的氧化应激反应，这可能与其较强的应激反应能力有关。这种反应能力可能来源于其独特的遗传背景，也可能与该品种在高海拔地区的自然适应有关。相比之下，马拉巴里山羊在高温胁迫下的氧化应激反应则较为温和，这可能与其适应高温环境的能力较弱有关。

从研究结果来看，尽管两个品种在基础代谢和脂质代谢方面表现出相似性，但在应激反应和氧化应激参数上存在显著差异。这表明，阿塔帕迪黑山羊在高温胁迫下的生理适应能力更强，可能更适用于高温环境下的养殖。这一发现对于指导养殖实践、选择适合高温环境的山羊品种具有重要意义。特别是在气候变化日益加剧的背景下，高温胁迫可能成为影响畜牧业可持续发展的重要因素，因此，了解不同品种的适应能力，对于制定有效的应对策略至关重要。

此外，研究还涉及了THI（温度湿度指数）的测定。THI是一种综合评估环境温度和相对湿度的指标，对于判断动物是否处于热应激状态具有重要参考价值。研究期间，从2月到5月，研究人员收集了每日的气象数据，并根据这些数据计算了THI的月平均值。THI的计算公式表明，环境温度和湿度的综合影响对动物的热应激状态具有决定性作用。因此，THI的测定为研究提供了重要的环境背景，有助于分析高温胁迫对动物生理状态的影响。

在实验方法上，研究采用了定量实时PCR技术来分析ACACA和COX-2基因的表达水平。该技术能够准确地检测基因表达的变化，为研究提供了可靠的分子生物学依据。此外，研究还采用了标准的实验流程，包括引物标准化和退火温度的确定，以确保实验结果的准确性和可重复性。这些实验方法的科学性和严谨性为研究的可靠性提供了保障。

研究的样本采集和处理过程同样严格遵循了科学规范。研究人员通过非侵入性方法（如乳汁采集和血液采样）获取了所需的样本，并确保了样本的完整性。所有样本的采集和处理均在专业兽医的指导下进行，以减少对动物的应激和不适。此外，样本的处理过程遵循了标准的实验操作规程，以确保实验数据的准确性和可比性。

研究的伦理审查也表明，所有实验均遵循了非侵入性原则，没有对动物造成任何伤害。实验过程中，所有操作均在符合标准的机构指导下进行，确保了动物的福利和实验的合法性。这表明，研究不仅在科学方法上严谨，而且在伦理规范上也严格遵守，为研究的可接受性和科学价值提供了保障。

在研究的结论部分，研究人员指出，高温胁迫对两个山羊品种的生理状态产生了显著影响，特别是在氧化应激参数方面。然而，这种影响在乳脂酸合成和血清代谢物谱上并不显著。这一结果表明，不同品种在应对高温胁迫时的生理反应存在显著差异，而这些差异可能与其遗传背景和适应能力密切相关。因此，研究结果不仅揭示了高温胁迫对山羊生理状态的影响，还为未来在选育和管理实践中提高动物抗逆性提供了科学依据。

此外，研究还强调了本地山羊品种在高温环境下的适应潜力。马拉巴里山羊作为喀拉拉邦的主要山羊品种，适应了当地的高温和高湿环境，而阿塔帕迪黑山羊则主要分布在高海拔地区，其适应能力可能更为突出。这种适应能力可能来源于其独特的遗传特征，也可能与它们在自然环境中的长期进化有关。因此，了解不同品种的适应能力，对于优化养殖环境和提高生产效率具有重要意义。

研究的最终目标是为畜牧业提供科学依据，以应对气候变化带来的挑战。通过分析不同品种在高温胁迫下的生理反应，研究人员希望为未来的选育和管理实践提供参考。特别是在高温胁迫日益严重的背景下，选择适应性强的品种，对于确保畜牧业的可持续发展至关重要。此外，研究结果还可以帮助农民在选种过程中做出更加科学的决策，从而提高养殖效益和动物健康水平。

综上所述，本研究通过系统分析高温胁迫对马拉巴里和阿塔帕迪黑山羊的影响，揭示了不同品种在应对高温环境时的生理差异。研究结果不仅提供了关于高温胁迫下山羊生理反应的科学数据，还为未来的选育和管理实践提供了重要的参考。随着全球气候变化的加剧，这种研究对于提高畜牧业的适应能力和可持续性具有重要意义。