奶牛急性蹄叶炎中受损层状组织凋亡增强的分子机制研究：基于低聚果糖诱导模型

针对奶牛蹄叶炎造成的重大经济损失和动物健康问题，研究人员通过低聚果糖（OF）诱导模型，首次系统分析了奶牛蹄层状组织中凋亡相关基因（Bcl2/Bax/P53）和蛋白（caspase3/8/9、Bif1）的表达变化，揭示了凋亡失衡导致表皮附着失败的关键机制，为临床防治提供了理论依据。

　　

奶牛蹄叶炎是全球乳业面临的重大健康挑战，每年造成数十亿美元的经济损失。这种蹄部疾病以蹄壁层状真皮的炎症为特征，常继发于瘤胃酸中毒、乳腺炎等炎症性疾病。尽管过去十年对蹄叶炎病理生理学的研究取得进展，但急性蹄叶炎的发病机制仍不明确。尤其值得注意的是，层状组织基底膜（BM）降解是蹄叶炎的关键组织学改变，但其背后的生物学机制尚不清晰。

东北农业大学的研究团队首次采用低聚果糖（OF）诱导的奶牛蹄叶炎模型，聚焦凋亡在层状组织损伤中的作用。研究选取12头健康未孕中国荷斯坦奶牛，随机分为对照组和OF组（17 g/kg BW OF灌胃），72小时后采集层状组织样本。通过基因表达分析、蛋白质印迹和免疫组化等技术，系统评估了凋亡相关分子标志物的变化。

临床特征分析
OF组奶牛表现出典型的急性蹄叶炎症状，包括持续性腹泻、蹄冠带充血、蹄温升高等，证实模型构建成功。

基因表达结果
与对照组相比，OF组层状组织中抗凋亡基因Bcl2表达显著降低，促凋亡基因Bax和P53表达显著升高，提示凋亡调控网络失衡。

蛋白表达特征
Bcl2蛋白表达显著下降，而Bax、Bif1（Bax相互作用因子1）、caspase3、caspase8和caspase9/9p（凋亡执行蛋白酶）表达显著增加。免疫组化显示Bax和P53蛋白在层状组织中的分布范围扩大。

讨论与意义
该研究首次证实OF诱导的奶牛蹄叶炎中存在显著的凋亡激活现象。Bcl2/Bax比例失衡和caspase级联反应的激活，可能是导致层状组织表皮附着失败的核心机制。这一发现为理解蹄叶炎病理过程提供了新视角：代谢应激通过线粒体途径（涉及Bcl2家族和caspase9）和死亡受体途径（涉及caspase8）共同触发凋亡，最终导致蹄部结构破坏。

研究创新性地将马属动物蹄叶炎研究中的凋亡理论拓展至奶牛模型，填补了反刍动物蹄部疾病机制的空白。发现的分子靶点（如Bif1、caspase9/9p）为开发特异性治疗策略提供了方向。未来研究可进一步探索凋亡抑制剂在临床中的应用潜力，或通过监测这些分子标志物实现早期诊断。论文发表于《Veterinary Immunology and Immunopathology》，为跨物种蹄叶炎机制研究建立了重要参照体系。