黄芪多糖通过恢复中性粒细胞功能与肠道菌群稳态改善奶牛亚临床酮症

为解决奶牛亚临床酮症(SCK)导致的能量代谢紊乱、中性粒细胞(PMN)功能失调及肠道菌群失衡问题，研究人员开展黄芪多糖(APS)干预研究。结果表明，APS通过提升PMN吞噬功能、抑制呼吸爆发和脱颗粒作用，同时恢复SCFA产生菌丰度，显著改善SCK奶牛的免疫代谢失衡。该研究为围产期奶牛代谢-免疫调控提供了天然干预策略。

　　

在奶牛围产期，能量需求激增与采食量下降常导致负能量平衡(NEB)，引发游离脂肪酸(FFA)和β-羟基丁酸(BHB)蓄积，进而诱发亚临床酮症(SCK)。这种代谢紊乱不仅降低产奶量，更会损害免疫系统——特别是作为先天免疫先锋的中性粒细胞(PMN)功能异常，使奶牛易发乳腺炎、子宫炎等继发感染。更棘手的是，SCK症状隐蔽难以诊断，全球约22.7%的围产期奶牛受其困扰，每年造成巨大经济损失。传统治疗多关注代谢调控，却忽视免疫-菌群互作机制。这项发表在《Journal of Dairy Science》的研究首次揭示黄芪多糖(APS)如何通过"肠道菌群-代谢-免疫"三重调控改善SCK奶牛健康。

研究团队从吉林某牧场筛选78头经产荷斯坦奶牛，分为健康对照组(CON)和SCK组，通过检测血清BHB(1.8-3.0 mM)结合临床检查确认SCK模型。采用16天APS灌胃干预(200 mg/kg BW)，动态监测PMN四大功能指标：吞噬荧光微球评估吞噬能力，流式检测活性氧(ROS)反映呼吸爆发，ELISA测定血清髓过氧化物酶(MPO)表征脱颗粒，双链DNA(dsDNA)定量分析中性粒细胞胞外诱捕网(NET)。通过16S rRNA测序解析粪便菌群，结合Spearman相关性分析挖掘菌群-免疫-代谢关联。

Baseline Characteristics of SCK Cows

SCK奶牛呈现典型代谢紊乱：采食量降低23%，血清FFA(0.83 vs 0.45 mM)和BHB(2.02 vs 0.44 mM)显著升高，葡萄糖(3.36 vs 3.81 mM)下降，证实NEB状态。

Changes of PMN Function in SCK Cows

PMN功能严重失衡：吞噬率降低40%，NET相关标志物Cit-H3和PAD4蛋白表达减少；相反，ROS生成增加1.8倍，p47磷酸化增强，血清MPO升高而胞内MPO储存减少，显示呼吸爆发和脱颗粒功能亢进。

Astragalus Polysaccharides Enhanced the Phagocytosis

APS干预8天使SCK奶牛PMN吞噬功能恢复至CON水平，12天后较未处理组提升2.3倍。Western blot显示APS通过下调p47磷酸化，使ROS水平在12天内恢复正常，同时血清MPO降低35%，胞内MPO储备回升。

Changes in Microbial Community Diversity

SCK导致菌群α/β多样性下降，APS使Sobs和Chao1指数恢复85%。关键SCFA产生菌如Faecalibacterium、Ruminococcus在SCK组减少50%，APS干预后回升至CON水平；而促炎菌属Prevotella在SCK组增加2.1倍，APS使其降低40%。

Correlation Analysis

Spearman分析揭示Faecalibacterium与PMN吞噬呈正相关(r=0.72)，与ROS、MPO负相关(r=-0.68)。血清BHB与Monoglobus丰度负相关(r=-0.81)，菌群功能预测显示APS恢复丁酸代谢通路活性。

该研究首次系统阐明SCK奶牛存在"PMN功能极化"现象——吞噬/NET功能抑制与呼吸爆发/脱颗粒亢进并存。APS通过重塑肠道菌群生态，特别是提升Faecalibacterium等SCFA产生菌丰度，间接调控PMN功能稳态。机制上，APS可能通过抑制PI3K/p47磷酸化通路降低ROS，进而缓解过度脱颗粒。临床意义在于：1) 证实SCFA产生菌减少是PMN异常的关键诱因；2) 提供天然植物多糖作为围产期奶牛免疫代谢调节剂；3) 建立"菌群-代谢-免疫"研究范式。未来可探索APS与丙二醇联用方案，兼顾成本与疗效，为奶牛酮症防治开辟新途径。