喬彥杰，李紅歡，張保軍，梁小瑞，曾義夫，劉賢俠，谷新利

（石河子大學動物科技學院，新疆石河子 832003）

隨著人工授精技術的普及和規(guī)?；膛龅陌l(fā)展，子宮炎發(fā)病率較以往有所增加。據(jù)調查，產(chǎn)后45 d 內奶牛子宮炎發(fā)病率平均高達30%，并具有較高的淘汰率；相比健康奶牛，患有子宮炎的奶牛增加1.5 倍的淘汰率，產(chǎn)奶量下降[1]。目前認為子宮炎的病因包括病原微生物、母體自身、產(chǎn)科疾病、飼養(yǎng)管理等，其中母體自身的激素和代謝水平對子宮炎的產(chǎn)生發(fā)揮關鍵作用。Sattler 等[2]研究表明，門冬氨酸氨基轉移酶（AST）可作為診斷子宮內膜炎及判定炎癥嚴重程度的指標。祝曉麗[3]報道，促卵泡生成素（FSH）與雌二醇（E2）、黃體生成素（LH）的協(xié)同作用可以促進卵泡發(fā)育、成熟、排卵。Azawi 等[4]報道，孕酮（P4）可增加子宮內膜腺體分化、分泌，減少子宮頸黏液的分泌量，抑制子宮收縮力，具有降低免疫調節(jié)的作用。前列腺素（PGE2）參與機體的炎癥反應與生殖活動[5]，具有免疫抑制作用、降低子宮免疫球蛋白濃度，使機體抗感染的能力下降[6]。

盡管奶牛產(chǎn)后子宮炎的病因學、臨床病理學及診斷治療有較多的研究，但目前關于該病早期監(jiān)測與風險預警的研究很少，因此本試驗通過檢測新疆石河子地區(qū)某牛場產(chǎn)后1～10 d 子宮炎奶牛部分代謝指標和激素的水平變化，旨在尋求血清中各指標對子宮炎發(fā)生風險的預警作用，為今后早期防治子宮炎及提高奶牛生產(chǎn)繁殖能力提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器 50s 型Tringa Vet 獸用便攜式B 超儀，配備5.0～7.5 MHz 變頻線陣探頭（荷蘭Piemed ICAL公司生產(chǎn)）；酶標儀（美國賽默飛世爾科技公司生產(chǎn)）；移液槍20 μL、100 μL、200 μL（德國普蘭德公司生產(chǎn)）；超低溫冰箱（美國賽默飛世爾科技公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗動物及分組 試驗于2017 年9 月—2018 年6月在新疆石河子地區(qū)某牛場進行。選取胎次、體重、產(chǎn)奶量差異不顯著的產(chǎn)后1～10 d 荷斯坦奶牛35 頭，根據(jù)臨床癥狀、陰道分泌物的性狀、B 超檢查，分為患病組（20頭）、正常組（15 頭），記錄每頭牛的耳號及產(chǎn)犢日期。子宮炎判定標準如表1 所示。

表1 子宮炎判定標準

1.3 試驗方法

1.3.1 采血樣品收集 產(chǎn)后1～10 d 的試驗動物于每天14:30—16:00 投料上頸枷時，進行樣品采集。紙巾擦凈奶牛尾根腹面表面，隨后醫(yī)用酒精棉球消毒，通過尾靜脈采血10 mL（一次性使用采血管購自三門縣民生醫(yī)藥有限公司），置于室溫析出血清，收集血清-80℃保存，待檢。

1.3.2 激素、代謝指標的測定 利用ELISA 法檢測血清AST、β-羥丁酸（BHBA）、尿素氮（BUN）、E2、P4、FSH、LH、PGE2、前列腺素F2α（PGF2α）、催產(chǎn)素（OT）含量，檢測試劑盒購自上海藍基生物科技有限公司。

1.4 預警指標的初步篩選 利用SPSS 軟件對產(chǎn)后1～10 d 正常組、患病組奶牛血清中AST、BHBA、BUN、E2、P4、FSH、LH、PGE2、PGF2α、OT 等10 個代謝、激素指標進行獨立樣本T 檢驗，分析篩選出預警指標可能的待選指標。

1.5 預警監(jiān)測為確定奶牛產(chǎn)后1～10 d 血清中部分代謝指標和激素與奶牛產(chǎn)后子宮炎的關系，利用二元logistic 回歸分析確定以上指標是否對子宮炎有預測作用，再通過ROC 分析建立分界值。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)使用IBM SPSS17.0 軟件Oneway ANOVA 進行統(tǒng)計分析，各組間進行獨立樣本T 檢驗分析，采用平均值±標準差表示；相關性利用Pearson相關系數(shù)分析；疾病預測利用二元Logistic 回歸分析；診斷效果以及分界值的確定利用ROC 分析。

2 結果

2.1 奶牛產(chǎn)后子宮炎代謝、激素指標的變化 由表2 可見，正常組奶牛血清中E2、FSH 水平顯著高于子宮炎組，而P4、PGE2與AST 含量顯著低于子宮炎組，其他指標各組之間差異不顯著。結果表明，E2、FSH、P4、PGE2、AST 可能作為預警指標的待選指標，進行下一步預警指標的建立。

表2 奶牛產(chǎn)后子宮炎激素與代謝指標變化

2.2 子宮炎群體監(jiān)測和預警

2.2.1 奶牛子宮炎血清代謝與激素指標的相關性分析通過Pearson 相關系數(shù)分析各指標之間關系，結果由表3 可見，P4與E2、FSH 呈負相關，其中與FSH 極顯著相關；與AST、PGE2極顯著正相關。

表3 奶牛各指標之間的相關性與顯著性

2.2.2 子宮炎奶牛預警指標的確立及風險評估 在相關性的基礎上建立一個二元Logistic 回歸模型來模擬以上各項指標對子宮炎的預測性，其中模型包括E2、P4、FSH、PGE2、AST 5 項 指 標。分 析 得 出，P4、AST、PGE2可對子宮炎進行早期預警，P4與AST 結合可以監(jiān)測奶牛產(chǎn)后子宮炎的發(fā)生與否，PGE2可以作為輔助指標。

由表4 和圖1 可見，牛場奶牛子宮炎相關指標P4、AST、PGE2的曲線下面積（AUC）分別為0.993、0.922、0.797，其中P4、AST 的AUC 均大于0.9，對子宮炎有較高的預警意義；而PGE2的AUC 大于0.7，對子宮炎有一定的預警意義，可作為輔助指標；所以可得出當產(chǎn)后5～9 d 奶牛血清中AST＞6.39 ng/mL、P4＞9.53 ng/mL、PGE2＞3.92 ng/mL 時奶牛會在后期有患子宮炎的風險。

3 討 論

3.1 代謝、激素指標與奶牛子宮炎的關系 近年來國內外研究均報道奶牛圍產(chǎn)期營養(yǎng)代謝病引起泌乳奶牛產(chǎn)奶量下降，同時常誘發(fā)胎衣不下、子宮炎[7]。韓銀華[8]研究發(fā)現(xiàn)，肝功能異常的奶牛胎衣不下發(fā)生率為26.7%，而胎衣不下與子宮炎的發(fā)生密切相關；李天宇[9]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛分娩后健康奶牛血漿中AST 活性在產(chǎn)后第7 天出現(xiàn)波動式上升，之后又下降；Sattler 等[2]與劉明超[10]的研究均發(fā)現(xiàn)子宮炎奶牛的AST 活性顯著高于健康奶牛。肝臟是奶牛機體中重要的代謝器官，當動物機體出現(xiàn)肝臟疾病時，肝功能會發(fā)生不同程度的損害，因此，通過檢測奶牛肝功能各相關指標有助于對代謝疾病與子宮炎做出初步診斷[11]。本研究中子宮炎組奶牛AST 活性顯著高于正常組，與上述研究結果一致。可能有兩方面原因：第一，子宮黏膜、子宮平滑肌受損引起的子宮炎增加細胞膜的通透性，致使大量酶進入血液，使其活性增高；第二，奶牛產(chǎn)后能量負平衡誘發(fā)奶牛脂肪、蛋白等組織動員，從而導致細胞中AST 進入血液，進一步提高了血清中AST 含量[12]。

表4 子宮炎診斷的E2、P4、FSH、PGE2、AST 的分界值、敏感度、特異性

奶牛產(chǎn)后子宮炎不僅與營養(yǎng)代謝有關系，更與其自身免疫能力有重要聯(lián)系，而奶牛分泌的生殖激素與其免疫機能密切相關，尤其在圍產(chǎn)期，其體內激素紊亂會導致機體免疫機能下降，為外來病原微生物創(chuàng)造侵入體內的條件，從而誘發(fā)子宮炎。P4具有負免疫調節(jié)作用，使子宮污染轉化為子宮感染；E2可以提高機體免疫能力[13]；PGE2可調控發(fā)情周期，在子宮內膜炎癥反應中具有免疫調節(jié)作用[14]；PGE2具有免疫抑制作用，能反應感染嚴重程度，高水平PGE2會增加細菌感染的嚴重程度[15]。研究結果表明，在整個發(fā)情周期中，高濃度E2可提高子宮組織中前列腺素類物質環(huán)氧合酶（COX）等的表達量，促進前列腺素（PGE2、PGF2α）的分泌[16-17]。有研究表明當E2達到最小閾值時，對下丘腦或垂體前葉的負反饋作用減弱，導致FSH 釋放，與LH 協(xié)同使卵泡產(chǎn)生E2，促進奶牛發(fā)情[18]。研究發(fā)現(xiàn)奶牛產(chǎn)后5 d P4水平為1.97 ng/mL，一直維持在較低水平，產(chǎn)后5～9 d FSH 呈上升的趨勢[19]；5～9 d 子宮炎奶牛E2水平顯著低于正常組[18]。本試驗表明子宮炎組P4水平顯著高于正常組，E2、FSH 水平顯著低于正常組，與上述研究一致。有研究發(fā)現(xiàn)，奶牛胎衣不下組胎盤組織中PGE2含量低于健康組[20]，原因可能為胎盤中分泌的PGE2水平與血清中PGE2水平存在一定差異，胎盤組織中分泌的PGE2屬于體液免疫，能夠增加子宮和胎盤的血流量；而血清中PGE2屬于細胞免疫，通過激活巨噬細胞、淋巴細胞產(chǎn)生細胞因子、抗體發(fā)揮著促炎抗炎的雙重作用[21]。而本試驗表明子宮炎血清中PGE2水平顯著高于正常組，高水平的PGE2易使子宮感染，從而增加子宮炎發(fā)生的可能性。正常奶牛的生殖激素隨著奶牛的不同繁殖階段呈周期性變化，各生殖激素之間存在必然內在聯(lián)系，其對機體免疫系統(tǒng)功能發(fā)揮具有關鍵作用，因此，任何一種激素的紊亂均會造成機體免疫系統(tǒng)受到損傷。

3.2 代謝、激素指標與子宮炎的群體監(jiān)測與預警 近年來利用群體健康觀念對奶牛生產(chǎn)疾病進行風險評估和預警成為國內外眾多學者研究的熱點。有研究報道AST可作為診斷子宮內膜炎、判定炎癥嚴重程度的指標[2]，在奶牛血漿AST 活性產(chǎn)后急劇上升，并于第14 天出現(xiàn)高峰[22]。在奶牛血清中AST 含量于產(chǎn)前1 d 開始升高，產(chǎn)后1 d 達到最高（15.33 U/L），至產(chǎn)后15 d 開始下降[23]。在健康奶牛中AST 活性在產(chǎn)后1～2 周達到高峰（82 U/L）[24]。在新疆石河子地區(qū)健康奶牛AST 活性為12.9～104.2 U/L[25]；而四川地區(qū)奶牛AST 活性為23～372 U/L[26]；據(jù)國外報道[27]正常奶牛AST 活性標準為45～110 U/L，但也有學者報道健康奶牛AST 活性標準為78～132 U/L。也有研究發(fā)現(xiàn)河南地區(qū)正常奶牛AST活性為54.67 U/L，而子宮炎奶牛為62.02 U/L，顯著高于正常組[28]。本研究利用ROC 分析界定了血清中AST的預警值，通過單位換算發(fā)現(xiàn)子宮炎奶牛5～9 d 的AST的預警值與李新萍等[25]、賈先波等[26]研究結果較為接近，但顯著低于國外標準。這可能與國內外奶牛品種差異、飼養(yǎng)管理方面有關。激素在一定程度上與生殖機能有關，直接或間接地對機體發(fā)揮調節(jié)作用。一般產(chǎn)后5～9 d FSH 水平呈上升趨勢，平均含量為1.75 mIU/mL；P4處于較低水平，平均含量為1.64 ng/mL[19]；而在正常奶牛胎盤中PGE2平均水平為5.58 pg/mL[20]。本研究利用ROC 分析界定了血清中P4、PGE2的預警值，發(fā)現(xiàn)5～9 d P4、PGE2的預警值與姚路連[19]、王建永[20]研究中激素含量有一定差異，可能與個體差異、營養(yǎng)水平、體況和指標檢測方法不同有關。

4 結 論

本試驗在產(chǎn)后早期進行奶牛群體子宮炎關鍵節(jié)點的監(jiān)測及預警指標的建立。通過應用Pearson 相關系數(shù)分析和二元Logistic 回歸模型得出AST、P4和PGE2與子宮炎早期預警有關，且利于ROC 分析界定產(chǎn)后5～9 d 奶牛子宮炎血清中AST＞6.388 ng/mL、P4＞9.529 ng/mL、PGE2＞3.92 ng/mL 的預警值，為今后預測子宮炎發(fā)生風險提供依據(jù)。