奶牛子宮內膜炎與胃腸微生物相關性及益生菌作用的研究進展

摘 要： 奶牛子宮內膜炎是奶牛分娩時或產后由于病原微生物感染子宮所引起奶牛的一種繁殖障礙性疾病，嚴重影響奶牛繁殖能力并制約奶牛業(yè)的發(fā)展，明確奶牛子宮內膜炎的發(fā)病機制有助于對其高效治療。然而，引起奶牛子宮內膜炎的原因較為復雜，比如細菌、病毒、真菌、支原體等。隨著研究的深入，有人提出奶牛腸道菌群紊亂也可能影響奶牛子宮內膜炎的發(fā)生、發(fā)展；也有研究表明，益生菌可通過調節(jié)宿主腸道微生物菌群改善奶牛子宮內膜炎。本文就胃腸道菌群與奶牛子宮內膜炎之間的關系及益生菌在奶牛子宮內膜炎中的應用進行綜述，以期為規(guī)?；膛龅哪膛Ｗ訉m內膜炎的管理提供新的思路。

關鍵詞： 奶牛；子宮內膜炎；腸道菌群；益生菌

中圖分類號：S858.237.22

文獻標志碼：A

文章編號：0366-6964（2024）08-3321-10

收稿日期：2023-09-18

基金項目：寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)課題（2022BBF03023）

作者簡介：周佳麗（1999-），女，甘肅武山人，碩士生，主要從事臨床獸醫(yī)學研究，E-mail：2321966034@qq.com

通信作者：淡新剛，主要從事臨床獸醫(yī)學研究，E-mail：danxingang2013@163.com；趙洪喜，主要從事預防獸醫(yī)學研究，E-mail：zhaohongxi2006@163.com

Research Progress on the Correlation between Endometritis and Gastrointestinal Microorganisms

and the Role of Probiotics in Dairy Cows

ZHOU" Jiali， DING" Baolong， MA" Ziming， DAN" Xingang*， ZHAO" Hongxi*

（College of Animal Science and Technology， Ningxia University， Yinchuan 750021，" China）

Abstract：" Endometritis in dairy cows is a reproductive disorder caused by pathogenic microorganisms infecting the uterus during or after delivery， which seriously affects the reproductive ability of dairy cows and restricts the development of dairy industry. Understanding the pathogenesis of endometritis in dairy cows is helpful for its efficient treatment. However， the causes of endometritis in dairy cows are more complex， such as bacteria， viruses， fungi， mycoplasma， etc. With the deepening of research， it has been proposed that the disorder of intestinal flora may also affect the occurrence and development of endometritis in dairy cows. It has also been shownSome studies showed that probiotics can controlimprove endometritis in dairy cows by regulating the host gut microbiota. This article reviews the relationship between gastrointestinal flora and endometritis in dairy cows and the application of probiotics in endometritis in dairy cows， in order to provide new ideas for the management of endometritis in large-scale dairy farms.

Key words： cows; endometritis; gut microbiota; probiotics

*Corresponding authors： DAN Xingang， E-mail： danxingang2013@163.com; ZHAO Hongxi， E-mail：zhaohongxi2006@163.com

奶牛子宮內膜炎是由細菌、病毒、真菌、支原體或由以上幾種病原混合感染引起的子宮內膜炎癥，可破壞機體微環(huán)境，導致不孕、流產、產后子宮疾病，給各國養(yǎng)殖業(yè)造成了重大經濟損失［1］。傳統(tǒng)觀點認為，奶牛子宮內膜炎的發(fā)生主要與產后護理不當及環(huán)境因素有關［2］；而最近研究表明，病原微生物感染導致奶牛腸道菌群紊亂也是引起子宮內膜炎的主要原因之一，當胃腸道菌群失調時，會通過淋巴和血液循環(huán)轉移到生殖系統(tǒng)，導致奶牛生殖道疾病的發(fā)生［3］。而由常規(guī)抗生素治療引起的抗生素殘留、病原體耐藥、菌群失調等問題的日益突出亦不容忽視。因此，從人類和動物的健康角度出發(fā)，尋找抗生素治療子宮內膜炎的替代方案具有重要意義。根據(jù)微生態(tài)平衡理論，益生菌作為一種新興的抗生素替代品，可以平衡腸道微生物群，降低奶牛子宮內膜炎發(fā)病率，具有預防或治療奶牛子宮內膜炎的潛力［4-6］。本文概述了子宮內膜炎與腸道微生物群之間的關系，并對益生菌調節(jié)子宮內膜炎的作用效果做了歸納，以期為減少抗生素殘留、保護動物和人類健康提供較為完整和實用的理論參考。

1 子宮內膜炎的發(fā)病機制

1.1 病原微生物入侵

病原微生物入侵已成為引起奶牛子宮內膜炎的主要原因，而在通常情況下，奶牛通過子宮的自我凈化功能會將大多數(shù)有害的病原菌清除。但是當奶牛難產、助產操作不規(guī)范、胎衣不下、自身免疫調控失調時，正常的子宮復舊受到影響，使病原微生物無法及時從子宮內排出，大大增加子宮內膜炎發(fā)生的可能性［7］?？禃詵|等［8］對從寧夏部分奶牛場采集到的分泌物樣本進行病原菌分離鑒定，發(fā)現(xiàn)除了分離出常見的細菌，如：葡萄球菌、鏈球菌、沙門菌等，還檢測到酵母樣真菌，沒有分離出專性厭氧菌。筆者團隊2022年調查了寧夏地區(qū)奶牛子宮內膜炎的主要致病菌，通過分析發(fā)現(xiàn)，致病的優(yōu)勢菌為大腸桿菌（20.8%）、化膿隱秘桿菌（9.2%）及金黃色葡萄球菌（4.2%）（數(shù)據(jù)尚未發(fā)表）。此外，還分離出三類專性厭氧菌，產氣莢膜梭菌、消化鏈球菌、口普雷沃菌。Wagener等［9］采用紅外線光譜法對奶牛產后 3、9、15、21 d子宮內菌群的多樣性和動態(tài)變化進行了研究，結果表明，化膿隱秘桿菌（43.5％）、大腸桿菌（21.5％）、芽孢桿菌（21％）、乳房鏈球菌（18.5％）是臨床型子宮內膜炎常見的病原菌，同時發(fā)現(xiàn)在產后第3天子宮內乳房鏈球菌的感染極易導致臨床型子宮內膜炎的發(fā)生。同時有研究報道，機體往往在感染大腸桿菌后更易受到其它病原菌的感染［10］。

1.2 自身免疫調節(jié)

產后子宮內膜的損傷和病理變化不僅與病原微生物的侵入有關，而且還取決于宿主對細菌的先天性免疫應答。免疫系統(tǒng)通過病原體相關分子模式（pathogen-associated molecular pattern，PAMPs）識別和清除病原微生物。子宮內膜細胞和顆粒細胞中都有一系列能夠識別病原體相關分子模式的受體，稱為病原識別受體（PRR）。TLR-4是與PAMPs 結合的PRR，可激活分子級聯(lián)反應，產生IL-1β、IL-6、TNF-α、CXCL1、CCL20和IL-8，這些都是有效免疫反應的一部分。子宮內膜細胞對大腸桿菌感染的反應是由TLR4介導的，TLR4結合LPS導致趨化因子IL-8和IL-6的分泌［11］。此外，患有子宮疾病的動物體內前列腺素E2的含量較高，前列腺素分泌的變化可能影響卵巢功能的生理調控［12］。當奶牛子宮患有相關疾病時，子宮內膜中編碼炎癥介質的基因豐度會因此增加，進一步通過子宮內膜細胞的體外炎癥反映出來，這其中主要包括了CXCL8和CXCL5等趨化因子，IL-1α、IL-1β和 IL-6等細胞因子以及TAP、DEFB5和DEFB1等抗菌肽的上調［13-14］。

1.3 營養(yǎng)代謝

奶牛所攝入的維生素和微量元素不足，或礦物質缺乏、比例失調等造成日糧的營養(yǎng)價值不全，都會引起母牛的抗病力降低，從而誘發(fā)子宮內膜炎［15］。維生素A在產后奶牛上皮組織發(fā)育和細胞分化中發(fā)揮著重要作用，其通過增加奶牛傷口部位的巨噬細胞數(shù)量來增強炎癥的介導反應，從而在子宮感染的情況下發(fā)揮免疫調節(jié)作用。同時，多種礦物質與宿主防御機制相互作用，對奶牛生殖性能影響顯著。鈣作為補體激活劑，缺鈣可延緩子宮復舊，導致子宮感染時間過長；過量攝入磷可引起鈣損耗；硒與中性粒細胞的功能有關，缺硒會破壞奶牛的生殖性能［16］；銅、鋅和鐵參與細胞溶酶體的產生，如果缺失可顯著降低細胞吞噬功能，有利于細菌的生長進而引起子宮內膜炎。有學者測定了卵巢機能不全和子宮內膜炎患牛的血清銅含量，發(fā)現(xiàn)銅含量的缺少是卵巢機能不全和子宮內膜炎的促發(fā)因素之一［17］。Yasui等［18］的研究表明，當奶牛日糧中粗蛋白含量較低時，產后子宮感染的幾率增大，尤其是容易引起棒狀桿菌和壞死性梭菌感染，且這兩種細菌都可引起子宮內膜炎的發(fā)病。此外，非酯化脂肪酸、β-羥基丁酸鹽等代謝紊亂與子宮內膜炎的高發(fā)病率也有一定關聯(lián)，但目前還沒有發(fā)現(xiàn)其作用的明確途徑［19］。最新研究表明，代謝應激阻礙了對病原體的炎癥反應，葡萄糖和谷氨酰胺是細胞的兩種主要能量來源，它們在產后奶牛體內的豐度降低，可能是由于某些代謝紊亂引起的，如低鈣血癥、高酮血癥或過度炎癥。當PAMPs受到攻擊時，炎癥反應會加重代謝應激，奶牛組織則會消耗大量葡萄糖，擾亂糖酵解或AMP活化蛋白激酶活性，從而增加子宮內膜炎的發(fā)生率。

1.4 陰道菌群的改變

陰道是奶牛生殖系統(tǒng)重要的微生態(tài)區(qū)系，對阻止病原菌入侵子宮起到重要的安全屏障作用。陰道內有眾多常駐菌寄居其內形成共生平衡關系。在健康狀態(tài)下，奶牛陰道內菌群與宿主、環(huán)境之間保持著一種動態(tài)平衡關系，三者之間相互作用、相互協(xié)調、相互制約。一旦奶牛因產犢分娩損傷、自身免疫力下降、外界環(huán)境變化、藥物刺激等因素影響，極易引起陰道內菌群結構失衡，進而導致生殖系統(tǒng)疾病的發(fā)生。趙靜等［20］利用熒光定量PCR法對健康及患病牛陰道菌群結構進行了差異分析，結果表明，健康牛陰道內芽孢桿菌屬、乳桿菌屬和魏斯氏菌屬的細菌數(shù)量明顯高于患病奶牛，而患病牛陰道大腸桿菌數(shù)量明顯高于健康牛。王鴻盛［21］通過 16S rDNA技術對產后不同時間內健康和患子宮內膜炎奶牛陰道菌群進行分析，發(fā)現(xiàn)健康奶牛陰道菌群和患病奶牛陰道內菌群相似性存在差異，厚壁菌門（Firmicutes）為產后健康奶牛陰道內的優(yōu)勢菌門，鏈球菌屬（Streptococcus）是健康奶牛陰道內的優(yōu)勢菌屬；擬桿菌門（Bacteroidetes）和變形菌門（Proteobacteria）為產后患子宮內膜炎奶牛陰道內的共有優(yōu)勢菌門，擬桿菌屬（Bacteroides）為患病奶牛產后不同時期的主要菌屬。肖杰［22］通過對患病奶牛土霉素治療前后陰道菌群的差異進行分析，發(fā)現(xiàn)土霉素治療后梭桿菌門（Fusobacteria）和擬桿菌門較發(fā)病時分別下降了5.4%和7.2%，說明子宮內膜炎的發(fā)生首先是基于菌群動態(tài)平衡被打破，其數(shù)量的變化是子宮恢復健康的關鍵。

2 奶牛子宮微生物的來源

子宮微生物群的概念最初來源于外源性感染途徑，在對奶牛進行人工授精、助產、引產時消毒不嚴或動作粗暴，均易造成生殖道及子宮黏膜的損傷，導致病原菌，尤其是環(huán)境病原菌侵入子宮引發(fā)感染［23］。也有研究表明，子宮中的一些細菌，包括化膿性桿菌、葡萄球菌和鏈球菌等，常寄居在動物的消化道和生殖道中，不能在如皮膚表面等外部環(huán)境中生存。趙靜［24］研究發(fā)現(xiàn)，患有子宮內膜炎的奶牛消化道中炎癥相關微生物群的結構和代謝產物豐度發(fā)生了顯著變化。此外，還有一些誘發(fā)奶牛子宮內膜炎的常見致病菌（如大腸桿菌、壞死桿菌和惡性水腫梭菌等）能夠比較容易地感染消化道和泌尿道的黏膜層。韓春［25］對青海省某牛場30頭子宮內膜炎患牛進行病原菌分離鑒定，結果發(fā)現(xiàn)子宮液中共分離出104株菌，各病原菌的比例由多到少分別為大腸桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、不動桿菌、芽孢桿菌、棒狀桿菌、雙球菌和沙門菌，且這些細菌大多也都存在于消化道和泌尿生殖道。綜上所述，外部環(huán)境感染可能不是子宮微生物的唯一來源，微生物也可能通過內源性途徑與子宮微生物建立聯(lián)系，如圖1所示。

3 子宮內膜炎病原微生物的變化

長期以來，人們認為子宮是一個無菌器官，只有在感染或病理過程中才存在微生物定植［26］，子宮內膜似乎是一個適合微生物群免疫的生態(tài)位，它具有調節(jié)炎癥和免疫反應的功能。但最近的研究表明，無論奶牛的健康狀況如何，子宮中都存在一些微生物群。Santos等［27］對產后奶牛子宮內環(huán)境的細菌組合進行了描述性比較分析，并調查了產后子宮內膜異位癥和健康奶牛之間是否存在主要差異，結果發(fā)現(xiàn)健康奶牛和患有子宮內膜炎的奶牛產后子宮內細菌群落的復雜性和組成存在顯著差異，梭桿菌是子宮內膜異位奶牛克隆文庫中的優(yōu)勢菌群，γ-變形桿菌在健康奶牛的克隆文庫中更具優(yōu)勢。Ballas等［28］研究了奶牛產后子宮內厭氧可培養(yǎng)菌群的動態(tài)變化特征，發(fā)現(xiàn)第21天和第28天的化膿性隱秘桿菌與臨床子宮內膜炎相關；第21天的大腸桿菌與亞臨床子宮內膜炎相關；第28天的鏈球菌與子宮健康相關，化膿隱秘桿菌、鏈球菌和肽球菌的存在與陰道膿性分泌物的風險增加顯著相關。Becker等［29］通過從健康、懷孕和患子宮內膜炎奶牛的細胞樣本中提取16S rRNA基因圖譜來探索子宮內膜微生物群，結果發(fā)現(xiàn)健康奶牛和懷孕奶牛之間沒有顯著差異，它們的子宮微生物群以鏈球菌、假單胞菌、梭桿菌、乳球菌和擬桿菌為主；與懷孕和臨床健康的奶牛相比，子宮內膜炎奶牛的子宮細菌群落的物種多樣性顯著降低，反映出不同模式下的群落組成不均衡，以志賀桿菌、志桿菌、擬桿菌和卟啉單胞菌或放線菌為主。

4 胃腸道微生物與子宮內膜炎的關系

4.1 胃腸道微生物向子宮組織的轉移

腸道菌群是調節(jié)和影響腸道健康的一個關鍵因素，某些毒素可通過腸黏膜上皮轉運至腸系膜淋巴結、周圍組織和遠處器官，影響子宮組織的健康［30］。研究表明，微生物群本身觸發(fā)的異常免疫反應或細菌抗原過度滲漏到黏膜中所引起炎癥反應，會逐步降解腸上皮，進一步損害屏障的完整性和增加細菌易位的可能性［31］。Najafi等［32］研究發(fā)現(xiàn)，當奶?；加凶訉m內膜炎時，它們的子宮內膜上皮完整性受到損害，可使細菌從腸通過腸細胞，轉移到子宮。Jones等［33］對奶牛的研究發(fā)現(xiàn)，在胃腸道和子宮中發(fā)現(xiàn)的大腸桿菌菌株具有遺傳相似性，這表明胃腸道通過下生殖道細菌的上行定植來幫助子宮微生物群定植，并證明血行途徑也是子宮病原體感染的可能途徑。Nagaraja和Lechtenberg［34］已在子宮中分離出一些引起牛肝膿腫的細菌，如化膿性膿球菌和壞死膿桿菌，這表明這些細菌通過血液從肝傳播到子宮，血行途徑可使細菌從胃腸菌群攜帶到生殖道菌群。Jeon等［35］通過測序和qPCR比較了產后0和2 d相同奶牛的血液、糞便和子宮樣本中的細菌群落，結果發(fā)現(xiàn)血液中含有一種獨特的微生物組，其中包含主要的子宮病原體，如擬桿菌、卟啉單胞菌和梭桿菌。產犢后不久血液中就存在有這些病原體，這也表明了子宮病原體在奶牛體內存在通過血液傳播的可能性。這些結果表明，在一定條件下，細菌易位扮演著極其重要的角色，腸道微生物能夠通過影響宿主免疫引起奶牛的子宮內膜炎。

4.2 宿主免疫細胞參與胃腸微生物向子宮組織的“轉移”

宿主健康取決于先天/適應性免疫系統(tǒng)和微生物群之間的腸道穩(wěn)態(tài)。以往研究認為，微生物向子宮的轉移主要是由位于腸道集合淋巴結的巨噬細胞在吞噬細菌中遞呈至吞噬細胞后進行的［36］。然而，最近的研究表明，樹突狀細胞或巨噬細胞在這一過程中都起著極其重要的作用［37］。

樹突狀細胞（DC）被認為是最強大的抗原呈遞細胞，廣泛分布于動物腸道的固有層，能夠捕獲潛在有害的外來或移位的分子和細胞抗原，并將其遞呈給淋巴細胞，從而激發(fā)靶向免疫反應。然而，在足夠的刺激下，它們具有極好的啟動CD+4 T細胞的能力。炎癥環(huán)境提供了足夠的刺激來觸發(fā)CD1c+DC細胞的成熟，從而產生有效的免疫應答。如果這些觸發(fā)因素仍然存在，組織炎癥會轉變成慢性［38］。細菌感染后，DC細胞從血流中募集并被上皮細胞信號激活，上調閉合蛋白和連接黏附分子（JAM）的表達，這使得DC細胞能夠競爭上皮封閉蛋白，打開腸上皮的緊密連接結構并進入腸腔直接作用于細菌。同時，浸潤的DC細胞可攜帶活細菌數(shù)天，通過淋巴循環(huán)到達腸系膜淋巴結，使得細菌擴散到其它器官，包括奶牛子宮等［39-40］。有研究報道，奶牛妊娠晚期和產后激素水平的變化會影響腸上皮緊密連接蛋白的表達，致使腸黏膜屏障滲透性增加，此時細菌通過腸滲透作用，被淋巴細胞吞噬并攜帶至子宮［41］。值得注意的是，有研究表明胃腸細菌向非腸道組織的易位有益于宿主的健康。總之，內源性“腸-子宮”途徑的發(fā)現(xiàn)表明了奶牛胃腸道和子宮微生物之間存在密切聯(lián)系，即宿主免疫細胞（M細胞、DC細胞）吞噬胃腸細菌，經淋巴循環(huán)/血液循環(huán)攜帶至腸系膜淋巴結，然后轉移至奶牛子宮。

4.3 胃腸道代謝物或毒素對子宮內膜炎的影響

脂多糖（LPS，內毒素）是革蘭陰性菌外膜的組成成分，當機體被革蘭陰性菌感染時，可誘導炎癥反應的發(fā)生，激活多種細胞因子和炎性介質的合成和釋放［42］。多項研究表明，當大腸桿菌感染奶牛子宮組織時，在溶菌酶的作用下，細胞壁被破壞并釋放出LPS，與脂多糖結合蛋白結合，并運送到膜表面與CD14結合。隨后CD14和Toll 樣受體4（TLR4）及外分泌蛋白MD2形成復合蛋白，將信號傳遞到細胞內部，進一步激活NF-κB和MAPK信號通路，從而促進各種炎性因子（TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-8）的基因表達［43］，如圖2所示。陳佳佳［44］通過LPS誘導建立奶牛子宮內膜上皮細胞炎癥損傷模型，發(fā)現(xiàn)用30 μg·mL-1的LPS作用子宮內膜細胞12 h后，各種炎性因子的基因表達量達到高峰。奶牛子宮內膜上皮細胞炎性細胞因子表達量的升高會導致奶牛子宮內膜炎的發(fā)生率進一步升高。同時，奶牛子宮內膜炎引起的內毒素升高對肝、腎功能也有很大的影響［45］，這些LPS會損害肝功能并進入血流，進一步通過淋巴循環(huán)到達子宮，加重子宮內膜炎癥。

5 胃腸微生物調節(jié)奶牛子宮內膜炎

腸道菌群調控為治療奶牛子宮內膜炎提供了新思路。越來越多的研究表明，通過重新調節(jié)和平衡腸道微生物群是抗生素治療的有效替代方法，而益生菌則可以平衡和調節(jié)胃腸道微生物群，這讓其在養(yǎng)殖場上的應用可能會更加廣泛。例如，Otero等［46］篩選出可作為預防奶牛子宮內膜炎的益生菌，發(fā)現(xiàn)牛陰道乳酸菌菌株具有不同的生物特性，所選菌株能夠抑制特定的子宮內膜炎病原體。Genís等［47］研究了乳酸菌組合對奶牛子宮內膜炎患病率、子宮內膜炎和中性粒細胞炎癥標志物調節(jié)的影響，結果表明乳酸菌（LAB）在預防奶牛子宮內膜炎方面潛力巨大。李政［48］通過給牛飼喂復合益生菌，發(fā)現(xiàn)可以提高其生產性能和免疫力。薛洋洋［49］通過將3株益生菌制成微生態(tài)制劑治療奶牛子宮內膜炎，發(fā)現(xiàn)微生態(tài)治療對患子宮內膜炎疾病的建模動物和奶牛在臨床治療上都有一定的效果。

5.1 益生菌競爭黏附位點和營養(yǎng)物以拮抗子宮內膜炎病原體的生長

益生菌是一種對宿主健康有明顯影響的有益微生物，對調控宿主腸道健康有至關重要的作用［50］，其特點是通過黏附性和競爭性來排除病原體［51］。如乳酸菌存在于人和動物的小腸和大腸中，具有多種益生菌特性，可與受體結合并物理排斥病原體、產生抗菌物質、增強腸黏膜屏障和調節(jié)免疫系統(tǒng)等［52］。黏附在腸黏膜上被認為是病原菌定植的先決條件，是益生菌菌株與宿主相互作用的重要條件［53］。益生菌可通過黏附于宿主黏膜和上皮細胞，不僅使菌株具有競爭優(yōu)勢，而且與宿主形成更強的相互作用，從而識別益生菌并刺激宿主的免疫應答。重要的是益生菌菌株能夠在通過胃的過程中存活下來，同時抵抗住小腸中的膽鹽和消化酶，并以足夠數(shù)量到達結腸。此外，益生菌菌株的定植可防止腸道病原體黏附到腸道細胞。有研究表明，益生菌具有干擾胃腸病原體（如鼠傷寒沙門菌、產孢梭菌和糞腸球菌）黏附人結腸癌細胞的能力，多種益生菌菌株分泌具有抗菌活性的次級代謝產物，這些代謝產物可能直接與宿主或病原體相互作用，分泌黏蛋白來防止病原菌的黏附［54］。這種特定的相互作用表明益生菌表面蛋白可競爭性地將病原體從黏液中隔離開來。

5.2 益生菌產生抑制子宮內膜炎病原體生長的抗菌化合物

益生菌可以產生大量的低分子量化合物，如有機酸以及產生細菌素的抗菌物質。有機酸，尤其是乙酸和乳酸，對革蘭陰性菌有很強的抑制作用，被認為是益生菌抑制病原體活性的主要抗菌化合物［55-56］。有機酸的未解離形式可進入細菌細胞，并在其細胞質內解離，使細胞內pH降低或有機酸的電離形式在細胞內累積可引起病原體死亡。例如，在妊娠奶牛子宮中，高濃度乳酸桿菌是內環(huán)境健康的標志，健康陰道的pH約為3.80±0.20，主要由乳桿菌分泌的乳酸決定，這與葡萄糖的發(fā)酵過程有關，糖原的分解產物在無氧條件下被利用，產生乳酸，從而降低陰道pH［57］。這種酸化作用作為一種生理防御機制，通過滲透細胞膜和誘導滲透壓應激［58］，破壞革蘭陰性菌外膜結構，從而抑制病原菌的生長，并可通過增強其他免疫調節(jié)作用增強其抗菌效果。Delcaru等［59］描述了兩株雙歧桿菌對包括沙門菌在內的幾種致病菌有極強的殺滅活性，這種活性歸因于潛在的低分子量親脂分子的產生。此外，由長芽孢桿菌BL1928產生的一種被稱為內啡肽B1的低分子量蛋白是目前已知的唯一一種對革蘭陰性菌有活性的化合物［60-61］，這種蛋白沒有直接的抑制或殺傷作用，但它抑制大腸桿菌與人上皮細胞的結合。總之，益生菌產生的抗菌化合物通過促炎免疫反應、促進抗體產生，對子宮內膜炎具有一定的調節(jié)作用。

5.3 益生菌對腸上皮屏障的作用

腸道屏障是一種主要的防御機制，用于維持上皮的完整性，保護機體免受外界環(huán)境的影響。腸道防御屏障包括黏膜層、抗菌肽、分泌型IgA和上皮連接黏附復合體［62］，一旦這種屏障功能被破壞，細菌和抗原就會到達黏膜下層，引起炎癥反應，從而導致腸道疾病，如炎癥性腸病［63-64］。攝入非致病菌可促進腸道屏障功能的恢復，益生菌在維持腸道屏障功能方面的作用已被廣泛研究。例如，益生菌可以通過激活Akt/mTOR介導的蛋白合成途徑，促進緊密連接蛋白（TJ）相關蛋白的表達，恢復腸屏障的強度，從而改善緊密連接的完整性。Kumar等［65］首次研究證明，益生菌混合物VSL# 3可通過抑制促炎細胞因子和趨化因子反應，減輕Muc2黏蛋白缺陷小鼠的結腸炎癥并改變共生微生物群來增強上皮屏障功能。總體而言，益生菌可通過與腸黏膜免疫相互作用增強腸上皮屏障功能。然而，所涉及的具體機制仍有待進一步研究。

5.4 益生菌參與宿主免疫系統(tǒng)的調節(jié)

免疫系統(tǒng)可分為先天免疫系統(tǒng)和適應性免疫系統(tǒng)。適應性免疫應答依賴于對特定抗原具有特異性反應的B淋巴細胞和T淋巴細胞。相比之下，先天免疫系統(tǒng)可對病原體相關分子模式（PAMPs）的共同結構做出反應，PAMPs激活先天免疫反應，保護宿主免受感染，這是絕大多數(shù)病原體共有的［66］，對病原體的主要反應由模式識別受體（PPRs）觸發(fā)。研究最多的PPRs是toll樣受體（TLRs）。此外，已知細胞外的C型凝集素受體（CLRs）和細胞內的核苷酸結合寡聚化結構域蛋白樣受體（NLRs）在與細菌相互作用時傳遞信號［67］。益生菌可通過促進微生物相關分子模式（PAMP）和模式識別受體（PRR）之間的相互作用來參與宿主免疫應答的調節(jié)。一項研究表明，鼠李糖乳桿菌可以通過TLR2效應激活巨噬細胞釋放IL-10，從而減少炎性反應［68］。另外，益生菌還能激活吞噬細胞和B淋巴細胞，使B淋巴細胞在黏膜淋巴樣組織中形成生發(fā)中心（淋巴濾泡），并轉化為漿細胞分泌黏膜抗體IgA，這增強了遠離腸道的黏膜部位的免疫監(jiān)視，從而提高了奶牛對子宮內膜炎的耐受性［69］。

雖然益生菌已被廣泛應用于奶牛免疫調節(jié)，但其在防治子宮內膜炎方面的效果仍有爭議。因此，尚需進一步的臨床試驗和前瞻性研究，以明確其對機體免疫功能的影響。

6 總結與展望

奶牛子宮內膜炎是整個養(yǎng)牛業(yè)值得關注的問題，它不僅能引起奶牛不孕癥，損害其繁殖能力，造成巨大經濟損失；而且不利于動物福利也可產生不利影響，會對整個養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展造成一定的負面影響。奶牛子宮內膜炎除了可以由外部細菌感染引起外，還可通過微生物-腸-生殖軸途徑引起。了解奶牛子宮與胃腸環(huán)境的相互關系和作用機制需要進行更多的研究，以便指導奶牛子宮內膜炎的預防和控制。但由于抗生素耐藥性的存在，傳統(tǒng)抗微生物藥物治療子宮內膜炎的效果較差。有人提出利用益生菌菌株作為預防產后子宮感染和炎癥的替代方案，也可作為增強奶牛免疫力的調節(jié)劑，但其臨床效果仍存在一定爭議。因此，使用益生菌對子宮內膜炎進行預防和治療還需要更多的臨床性試驗和前瞻性研究來進行驗證。此外，目前大多數(shù)的研究都專注于探索與奶牛子宮內膜炎相關的益生菌以及如何使益生菌在治療子宮內膜炎上發(fā)揮其最大作用。但總體而言，益生菌在體內和細菌協(xié)同或拮抗方面的研究相對較少，如某些細菌與治療所需的益生菌發(fā)生拮抗作用，會使得治療效果減弱或失效，或者對動物體產生副作用，也會很大程度地限制益生菌對子宮內膜炎的預防和控制效果。因此，為了更好地發(fā)揮益生菌的優(yōu)勢，需要更深程度的進一步深入研究益生菌與一些細菌之間是否有拮抗作用，以及與另外一些藥物是否可以聯(lián)合使用以此來代替抗生素，防止其濫用所帶來的危害，為防治奶牛子宮內膜炎提供更加高效的方法。

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（編輯 范子娟）