补充亮氨酸和赖氨酸对生长肉牛中性粒细胞和外周血单个核细胞代谢及炎症反应的影响

《Journal of Animal Science》：Effects of supplemental leucine and lysine on metabolic and inflammatory responses of neutrophils and peripheral blood mononuclear cells in growing cattle

　　

摘要

本研究评估了瘤胃后补充亮氨酸和赖氨酸对血液学变量以及离体中性粒细胞和外周血单个核细胞（PBMC）反应的影响。采用瘤胃置管公牛（n = 7；体重 = 173 kg，5 月龄）进行 6 × 6 拉丁方设计，其中一个处理顺序在第 7 头公牛中重复。处理方案为亮氨酸（0、15 或 30 g/d）和赖氨酸（0 或 6 g/d）的析因设计，通过连续瘤胃外灌注给药。于灌注第 7 天采集血液进行血液学分析和分离中性粒细胞及 PBMC。通过吞噬作用和氧化爆发评估中性粒细胞功能，并通过含或不含脂多糖（LPS）的培养基消耗液中葡萄糖浓度评估代谢反应。在外源凝集素 A（ConA）培养外周血单个核细胞时，添加或不添加 LPS 以评估细胞因子产生、葡萄糖消耗和 mRNA 表达。数据使用 SAS 的 MIXED 过程进行分析，周期、赖氨酸和亮氨酸为固定效应，公牛为随机效应，并使用正交对比评估亮氨酸的线性与二次效应及其与赖氨酸和 LPS 的交互作用。大多数血液学变量未受处理影响。赖氨酸使血小板计数增加并降低淋巴细胞计数（P = 0.04），而血红蛋白随亮氨酸增加呈线性上升趋势（P = 0.10）。中性粒细胞葡萄糖利用率未受主效应影响；但检测到线性亮氨酸 × LPS 交互作用（P = 0.04），在无 LPS 条件下，葡萄糖随亮氨酸增加而下降，而在 LPS 存在下无此变化。中性粒细胞吞噬作用和氧化爆发未受处理影响。对于 PBMC，ConA 培养下的葡萄糖浓度低于 ConA + LPS 组（P < 0.001），并检测到赖氨酸 × 二次亮氨酸交互作用（P = 0.01）。对于 PBMC，亮氨酸使 TNFA（P = 0.05）、GLUT1（P = 0.07）和 GLUT3（P = 0.05）mRNA 丰度呈线性下降，而赖氨酸使 NFKB1 呈上升趋势（P = 0.09）。TNF-α 的产生在 ConA 条件下高于 ConA + LPS（P < 0.001），且未受处理影响。相反，IFN-γ 在 ConA + LPS 条件下增加（P < 0.001），随亮氨酸呈线性增加（P = 0.02），并随赖氨酸增加呈上升趋势（P = 0.10）。这些结果表明，亮氨酸可调节中性粒细胞的代谢反应以及 PBMC 的代谢和炎症反应，而赖氨酸主要影响部分血液学变量，对 PBMC 炎症信号传导的影响有限。

通俗摘要

营养在动物应对疾病和应激中起重要作用。本研究评估了两种膳食氨基酸——亮氨酸和赖氨酸是否能影响生长牛的免疫功能。氨基酸是蛋白质的构建单元，也会影响免疫细胞的功能。膳食中的亮氨酸和赖氨酸对一般血液指标（如红细胞和白细胞计数）影响甚微。亮氨酸影响中性粒细胞（帮助抗感染的免疫细胞）的能量利用，且这种反应取决于细胞是否被刺激以模拟感染状态。然而，中性粒细胞的关键功能（包括吞噬细菌和产生抗菌化合物的能力）未受影响。在外周血单个核细胞中观察到更显著的影响。亮氨酸增加了干扰素-γ（一种重要的免疫信号分子）的产生，并影响与炎症和能量利用相关基因的表达。赖氨酸影响较小，主要影响炎症信号传导。这些结果表明，即使整体血液指标变化不大，氨基酸仍可影响免疫细胞的功能。

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