高精料日粮诱发亚急性瘤胃酸中毒通过氧化应激-铁蛋白自噬-铁死亡轴导致山羊肝损伤的机制研究

为阐明高精料(HC)日粮诱发亚急性瘤胃酸中毒(SARA)导致反刍动物肝损伤的分子机制，吉林大学团队通过建立山羊SARA模型及粪菌移植小鼠实验，首次证实瘤胃源脂多糖(LPS)通过激活铁蛋白自噬(NCOA4/FTH1)-铁死亡(GPX4/ROS)轴诱发肝损伤，Fer-1抑制剂可缓解该过程，为防治HC日粮相关代谢病提供新靶点。

　　

随着乳制品需求激增，畜牧业普遍采用高精料(HC)日粮提升产奶量。然而这种"营养捷径"隐藏着代谢危机——当精料比例超过70%时，反刍动物瘤胃pH值持续低于5.8超过3小时，就会诱发亚急性瘤胃酸中毒(SARA)。这种"消化道酸雨"不仅破坏瘤胃微生物平衡，更会引发全身性连锁反应。最令人担忧的是，受损的瘤胃屏障会释放大量脂多糖(LPS)入侵肝脏，但具体损伤机制始终成谜。吉林大学团队在《International Immunopharmacology》发表的研究，首次揭开了HC日粮诱发肝损伤的分子黑箱。

研究采用16S rRNA测序、粪菌移植(FMT)、AML12细胞模型等技术。通过8周HC日粮(精粗比7:3)建立山羊SARA模型，测定瘤胃pH、血清炎症因子及肝组织病理变化；将山羊瘤胃内容物移植给小鼠建立肝损伤模型；体外用LPS刺激小鼠肝细胞系AML12，检测铁死亡标志物并观察Ferrostatin-1(Fer-1)干预效果。

SARA induced by long-term high concentration feeding causes liver injury of dairy goats
HC组山羊瘤胃pH<5.8持续时间达3.82±0.21h/天，血清LPS、TNF-α和IL-1β水平显著升高。肝组织出现炎性浸润，紧密连接蛋白ZO-1、Occludin表达下降，提示屏障功能受损。16S rRNA显示HC组瘤胃菌群α多样性降低，革兰阴性菌丰度增加。

Discussion
研究发现HC日粮通过三重打击导致肝损伤：首先，纤维消化率降低导致瘤胃滞留时间延长，促进革兰阴性菌裂解释放LPS；其次，LPS破坏血瘤胃屏障进入门静脉，诱发肝脏氧化应激；最终激活铁蛋白自噬-铁死亡轴——NCOA4介导的FTH1降解增加游离铁，催化脂质过氧化物积累，同时GPX4抗氧化系统崩溃，共同触发肝细胞铁死亡。Fer-1抑制实验证实该通路的关键作用。

Conclusion
该研究首次阐明HC日粮-SARA-肝损伤的分子级联：瘤胃菌群紊乱→LPS入血→氧化应激→NCOA4/FTH1介导的铁蛋白自噬→铁死亡。这不仅为反刍动物代谢病防治提供新靶点(Fer-1干预可使炎症因子降低42.7%)，更提示调节瘤胃菌群是预防HC日粮副作用的有效策略。研究创新性地将"肠-肝轴"理论与细胞程序性死亡机制结合，为畜牧业的精准营养调控提供理论依据。