短期热应激对佛罗里达克拉卡羊血液学、免疫学及血浆代谢组的动态影响机制研究

本研究揭示了短期热应激（HT）对佛罗里达克拉卡羊（Florida Cracker ewes）生理及代谢的显著影响：热应激组（THI 81.3–89.5）呼吸频率显著升高（P < 0.05），中性粒细胞比例增加而淋巴细胞比例下降，血浆代谢组分析发现19种差异代谢物，涉及脂肪酸合成、谷胱甘肽代谢（GSH）及胆汁酸合成等通路上调（P ≤ 0.05）。该研究为湿热环境下绵羊的适应性机制提供了新见解。

　　

1 引言

热应激是制约绵羊可持续生产的关键因素，可导致采食量下降、氧化应激及免疫抑制。佛罗里达克拉卡羊作为适应亚热带气候的珍稀品种，其热应激响应机制尚未明确。本研究首次系统评估了短期热应激对该品种生理、血液学、免疫及代谢组的影响。

2 材料与方法

14头2岁母羊随机分为热应激组（HT，n=7）和对照组（CTL，n=7），持续6周夏季实验。HT组暴露于环境温度（THI 81.3–89.5），CTL组使用蒸发冷却系统（THI 73.5–75.6）。每周记录呼吸频率、直肠温度，采集血液进行全血细胞分析（Vetscan HM5）和血浆代谢组检测（700 MHz NMR）。靶向代谢组覆盖50种代谢物，包括有机酸、氨基酸和脂质。

3 结果

3.1 生理与血液学变化

HT组呼吸频率从第2周起显著升高（P < 0.05），但直肠温度无差异。第3周时，HT组中性粒细胞比例（NEU%）上升伴随淋巴细胞比例（LYM%）下降（P < 0.05），提示免疫细胞重分布。IgA水平未受影响。

3.2 代谢组学特征

PLS-DA分析显示HT组血浆代谢谱显著分离（PC1=48.7%）。19种差异代谢物中，苹果酸、甜菜碱、柠檬酸等18种物质上调，仅乳酸下调。通路富集分析揭示HT组脂肪酸合成（如乙酰辅酶A羧化酶通路）、谷胱甘肽代谢（GSH）和甘氨酸/丝氨酸代谢通路上调（P ≤ 0.05）。

4 讨论

适应性机制解析

1. 1.

   能量代谢重构：脂肪酸合成通路上调可能补偿热应激能量消耗，与奶牛研究中肌肉蛋白分解现象一致。

2. 2.

   氧化防御：谷胱甘肽代谢增强（如GSH过氧化物酶活性）可中和活性氧（ROS），缓解细胞损伤。

3. 3.

   肝胆调节：胆汁酸合成增加或反映肝脏代谢负荷加重，类似水牛热适应研究中的氨基酸代谢重编程。

品种特异性：THI>81时直肠温度未变化，表明该品种可能通过高效散热（如皮肤血管扩张）维持稳态，这与阿曼绵羊的耐热表型相似。

5 结论

短期热应激通过改变免疫细胞分布、激活抗氧化和脂质代谢通路影响佛罗里达克拉卡羊。研究成果为湿热地区绵羊育种和精准饲养策略提供了分子靶点（如GSH代谢调控），未来需深入解析肝脏-代谢轴在热适应中的作用。