茶树油对LPS诱导的奶牛乳腺炎的作用及其机制

作者：陈志; 张逸; 路钦越; 郭佳禾; 梁艳; 张明怡星; 杨章平^*

来源：中国农业科学, 2021, 54(14): 3124-3133.

• 茶树油
• 奶牛
• LPS
• 乳腺炎
• 作用机制

【目的】奶牛乳腺炎一直是奶牛养殖业和奶制品行业最大的挑战之一,制约着奶业的健康发展。有效进行奶牛乳腺炎的防治,可以为奶牛的健康、生产优质乳制品提供良好保障。探究茶树油对LPS诱导的奶牛乳腺炎作用效果,探索茶树油替代抗生素治疗奶牛乳腺炎的可行性,为茶树油治疗奶牛乳腺炎提供参考。【方法】在牛乳腺上皮细胞的培养中分别添加50、100、200、500、1 000μg·mL-1的LPS进行相关指标的检测。通过CCK-8法检测细胞增殖活性、流式细胞仪检测细胞凋亡、实时荧光定量检测细胞因子表达量以及ELISA检测相关蛋白的表达量等方法检测乳腺上皮细胞的相关指标。研究构建了LPS诱导的奶牛乳腺炎模型。在200μg·mL-1 LPS诱导12h的奶牛乳腺炎细胞模型中分别添加0.0002%、0.0004%、0.0006%、0.0008%、0.001%、0.002%、0.004%、0.006%、0.008%、0.01%的茶树油进行相关指标的检测。【结果】CCK-8法检测细胞增殖活性,结果显示100μg·mL-1的LPS攻毒情况下,细胞已开始出现不同程度的活性下降情况。进一步使用流式细胞术检测细胞凋亡情况,结果显示在诱导12h的情况下,100μg·mL-1的LPS并未出现大量的细胞凋亡,而200μg·mL-1的LPS诱导情况下约有46%左右的细胞出现了早期凋亡和晚期凋亡。以上结果表明:试验中,200μg·mL-1 LPS诱导12h为构建奶牛乳腺炎模型的最佳条件。添加茶树油浓度为0.0004%、0.0006%、0.0008%时细胞的凋亡比例会有所下降,其中添加茶树油浓度为0.0006%的这一组保护效果最为明显,其活细胞比例71.95%,早期凋亡细胞比例22.15%,晚期凋亡细胞比例5.11%,与未添加茶树油的乳腺炎模型组活细胞相比提高了约22%。之后对有保护效果的3组进行qPCR检测细胞因子与凋亡因子表达量,结果显示随着加入茶树油的浓度上升,TNF-α表达量下调的较多,IL-6的表达量下调的较少(P<0.01),STAT1的表达量在加入0.0004%浓度茶树油时有轻微的上调,在0.0006%和0.0008%浓度时表达量略微下调,其中添加0.0006%浓度茶树油表达量最低(P<0.05)。进一步使用ELISA法检测炎症蛋白和凋亡蛋白表达量,结果显示3组浓度的茶树油添加组均极显著降低了NF-κB、MAPK和Caspase-3的表达量,其中,0.0006%浓度茶树油组较其余浓度组的炎症反应蛋白的表达量最低,约为空白对照组的50%(P<0.05),而这3组的凋亡反应相关蛋白表达量则几乎持平,约为空白对照组的55%(P<0.05)。【结论】茶树油对于奶牛乳腺炎有一定的拮抗作用,可以降低细胞凋亡比例,提高正常细胞的存活比例,并下调炎症因子与凋亡因子以及相应蛋白的表达量。

• 单位
  扬州大学