李 蕊, 马玉忠, 李睿文, 汪恩强
(河北农业大学动物医学院,河北 保定 071000)
唾液是龈沟液、黏膜渗出液、唾液腺腺泡超渗液的混合体,由口腔腺体分泌产生,具有清洁、杀菌、排泄等多种功能[1]。最新科研成果表明,唾液成分的变化与机体病理生理状态密切相关,唾液成分的变化可以作为疾病发生时的提示信息[2],帮助临床进行疾病诊断和对病理情况的掌控。并由于其采集方式较方便易行,非侵入性采集的方法可以减少对动物体的伤害,使其在越来越多的应用于临床的同时,也具有广泛的使用前景。
目前,在对牛唾液的研究中,已经有对发热过程中急性相蛋白和氧化应激标记物的变化的初步研究[3],但是还没有在以子宫内膜炎为模型下对奶牛唾液生物标准物变化的研究。子宫内膜炎是由于饲养卫生条件差,营养缺乏,激素分泌异常,病原微生物感染等因素导致的疾病,严重危害奶牛的生产繁殖性能,是阻碍畜牧业发展的重要产科疾病,给我国畜牧养殖业带来巨大经济损失。所以本试验以子宫内膜炎奶牛为模型,观察在炎症发生时奶牛唾液生物标志物的变化,评价应激、炎症和氧化应激在奶牛炎症反应中所选择的唾液生物标志物的可能变化。
1.1.1 试验动物 试验奶牛选自保定唐县某牛场,选取三胎次奶牛40头,分为试验组和对照组,每组20头。试验组为20头典型性临床型子宫内膜炎患牛,对照组为20头健康奶牛。两组奶牛均每日清早未进食前收集唾液,每日饲喂2次,饲喂时间为8:00和17:00,饲料精粗比1∶4,自由饮水。
1.1.2 主要试剂 唾液淀粉酶试剂盒、腺苷脱氨酶试剂盒、溶菌酶检测试剂盒,均购自南京建成生物工程研究所;皮质醇试剂盒,购自上海瓦兰生物科技有限公司;总抗氧化能力试剂盒,购自上海酶联生物科技有限公司;尿酸检测试剂盒、乳酸检测试剂盒、乙酰胆碱酯酶试剂盒,均购自北京索莱宝科技有限公司;酸度计,购自北京赛多利斯科学仪器有限公司。
1.1.3 主要仪器 PF640火焰光度计,购自上海仪电科学仪器股份有限公司。
1.2.1 试验动物选取 按照奶牛子宫内膜炎诊断方法,依据临床症状与发情情况以及直肠检查结果进行确诊,选取20头典型性临床型子宫内膜炎患牛作为试验组奶牛。为排除奶牛患隐形子宫内膜炎可能性的干扰,选择30头未见临床型子宫内膜炎特征的奶牛,无菌采集子宫分泌物,进行致病菌分离培养、革兰氏染色、镜检,选取20头未分离培养出致病菌的健康奶牛作为对照组。
1.2.2 试验动物样品采集 将奶牛头部保定,试验人员佩戴无菌长臂手套抻出牛舌,使唾液自然流出,用50 mL离心管收集,并编号,放入冰盒低温保存,迅速送回试验室进行检测。
1.2.3 各标志物测定 按照相关试剂盒指示步骤进行操作的检测项目有:α唾液淀粉酶、皮质醇、腺苷脱氨酶、乙酰胆碱酯酶、溶菌酶、总抗氧化能力、pH值、总蛋白含量、乳酸和尿酸含量。所有分析均在自动生化分析仪上进行。钠钾比的检测使用PF640型火焰光度计。
1.2.4 数据统计分析 根据表格数据,对数据进行初步分析。使用统计学软件SPSS 20.0对各生标志物前后变化数据进行处理,P<0.01时表示差异极显著,P<0.05时表示差异显著。
选取的试验动物分为试验组(n=20)和对照组(n=20),各组奶牛具体情况对比见表1。两组试验动物平均年龄均为4岁,平均胎次均为3胎;产后天数相差较小;两组试验奶牛中难产头数差异明显,试验组难产头数为16头,而对照组健康奶牛中难产头数为2头;两组试验奶牛胎衣不下头数差异明显,试验组为14头,对照组为1头,两组数据进行对比分析,差异极显著(P<0.01)。
表1 试验组和对照组奶牛信息对比
对照组(n=20)与试验组(n=20)奶牛唾液被检生物标志物及其结果见表2和表3,表2数据均为总体样本平均数。结果表明:在被检测的各项唾液生化指标中,试验组与对照组两组数据对比,差异极显著(P<0.01)的生化指标为胆碱酯酶,差异显著(P<0.05)的生化指标为乳酸。相比对照组,试验组的升高项生化指标为尿酸、皮质醇、乳酸、唾液淀粉酶,下降项生化指标为pH值、胆碱酯酶、抗氧化性、腺苷脱氨酶及总蛋白。由表3可知,相比对照组,试验组子宫内膜炎患牛钠钾比含量有所下降。
表2 对照组与试验组奶牛唾液各项生物标志物变化情况
表3 对照组和试验组奶牛唾液中钠钾比对比
研究收集试验组子宫内膜炎患牛和对照组健康奶牛唾液,针对所选10种生物标志物使用相关试剂盒在自动生化分析仪上进行检测,并将所得数据进行对比分析,得出结论,被测各项指标中,相比对照组健康奶牛,试验组子宫内膜炎患牛的升高项为尿酸、皮质醇、乳酸、唾液淀粉酶,下降项生化指标为pH值、胆碱酯酶、抗氧化性、腺苷脱氨酶及总蛋白,钠钾比下降0.83,说明钠营养状况受到该病影响。
尿酸一直被认为是一种抗氧化化合物,唾液中尿酸含量的增加可以体现机体在子宫内膜炎过程中产生了氧化应激反应[3]。据报道称,唾液中的尿酸含量可作为诊断代谢综合征的潜在生物标志物[4],子宫内膜炎患牛唾液尿酸含量的上升,可以提示奶牛患病后机体的代谢功能受到一定的影响。
唾液淀粉酶和皮质醇含量上升,可以体现交感神经和肾上腺素的激活[3]。皮质醇可作为人类临床上很多内分泌腺体异常的辅助诊断,唾液淀粉酶的升高和降低可作为慢性胰腺炎的诊断依据,同时人类对内毒素的反应也可以引起唾液淀粉酶的含量升高。而在炎症当中,唾液淀粉酶的增加则可能是炎症症状使唾液腺交感神经受到了刺激和激活[5]。
前有报道称,炎症和氧化应激病例中都会出现乳酸增加的现象,可能是由于氧债或低氧灌注导致的厌氧糖酵解[3]。应急反应的激活也可以导致乳酸含量升高,尤其是肾上腺素系统的激活,会导致厌氧糖酵解[6]。
在试验组的数据当中笔者发现胆碱酯酶活性的降低。人类的胆碱酯酶的降低后多出现乙酰胆碱过剩而聚集,引起胆碱能兴奋过度,类似有机磷中毒的现象[7]。目前还没有对动物炎症情况下胆碱酯酶活性降低原因的相关研究和报道,该部分还需要深入试验和探讨。
腺苷脱氨酶也是试验组奶牛唾液指标的降低项之一。它是一种与机体细胞免疫活性有重要关系的核酸代谢酶,也是反应肝脏损伤的明显指标[8],同时炎症的发生是引起肝脏损伤的诱因之一,这可能意味着患子宫内膜炎奶牛唾液的腺苷脱氨酶与炎性反应和肝损伤之间存在着某些相关性,有待进一步研究。
总蛋白和钠钾比的降低主要提示炎症奶牛有营养不良的现象出现。人类唾液总蛋白含量降低多提示肝脏、肾脏病变,营养不良及慢性消耗病[9],也是抑制口腔龋齿发病的一项内容[10],但炎性奶牛唾液总蛋白含量的降低及其原因,至今未见过相关报道。据有效记载,反刍动物唾液中离子浓度Na和K之比是反映动物体内Na营养状况的最佳指标。部分学者认为绵羊唾液钠钾比应不小于10,另外反刍动物唾液钠钾比只有达到4,才能算是Na营养缺乏[11]。因此,澳大利亚制定的反刍动物饲养标准指出:反刍动物腮腺唾液Na/K小于5则为钠营养缺乏;在比值5~14之间为临界范围;比值大于14,则表明钠营养状况良好[12]。本试验当中的试验组奶牛钠钾比为4.34,比对照组奶牛有所降低,按照澳大利亚反刍动物饲养标准的规定来看,属于钠营养缺乏的范畴。因此,在子宫内膜炎奶牛的饲养过程中,有必要有针对性地对蛋白和钠做出适当补充。