益母草碱缓解奶牛子宫内膜炎作用机制的初步研究

申报人:肖明月 申报日期:2023-06-22

基本情况

2023
益母草碱缓解奶牛子宫内膜炎作用机制的初步研究 盲选
创新训练项目
农学
动物医学类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
奶牛养殖业在中国农业生产和发展中占据着重要地位,但奶牛子宫内膜炎的频发在一定程度上制约着奶牛养殖业的发展,因此研究和开发预防奶牛子宫内膜炎的药物意义重大。本项目建立奶牛子宫内膜上皮细胞与淋巴细胞的共培养体系,通过脂多糖刺激建立奶牛子宫内膜炎的体外模型,并使用益母草碱进行干预治疗,收集细胞和细胞上清。探索益母草碱缓解子宫内膜炎的作用机制,为临床防治奶牛子宫内膜炎提供理论基础。
曾参加省级大创项目一项

黑龙江八一农垦大学,学成、引进人才科研启动计划,XYB202019,益母草提取物通过增强子宫黏膜免疫反应缓解奶牛子宫内膜炎,2020-12至2023-12,10万元,在研,主持。

指导教师提供了本项目的研究思路,对项目成员进行试验方法和试验技术的培训,保障项目的顺利进行;指导教师辅助项目成员完成实验结果的整理,并指导成员撰写论文和研究报告。

校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
肖明月 动物科技学院 动物医学 2020 论文和研究报告撰写
任柳青 动物科技学院 动物医学 2020 益母草碱干预治疗
孟菱彩 动物科技学院 动物医学 2020 建立细胞共培养体系
杨文静 动物科技学院 动物医学 2021 实验数据整理
徐嘉隆 动物科技学院 动物医学 2022 实验数据整理

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
胡学权 动物科技学院

立项依据

       本项目旨在初步探究益母草碱对子宫内膜炎的作用机制,为兽医临床上治疗奶牛子宫内膜炎提供理论基础和新的治疗方案。

l 建立奶牛子宫内膜上皮细胞和子宫黏膜下淋巴细胞共培养体系

分离纯化奶牛子宫内膜上皮细胞和奶牛子宫内膜下淋巴细胞,并建立该两种细胞的共培养体系,以此模拟奶牛子宫内的黏膜免疫系统,探索中药是否能通过调节子宫黏膜免疫反应来调控奶牛子宫内膜炎的发生和发展。

l 益母草碱对奶牛子宫内膜上皮细胞炎症反应的调控作用及机制的研究

在共培养体系中加入 LPS 建立奶牛子宫内膜上皮细胞的炎症模型,并向其内添加益母草碱进行干预治疗,通过qPCRWestern BlotIF以及ELISA等分子生物学方法检测细胞及上清液中黏膜免疫与炎症反应相关基因和蛋白的表达量,探究益母草碱的抗炎效果及机制。

奶牛子宫内膜炎是一种常见的奶牛产科疾病,严重影响奶牛养殖业的经济效益。奶牛子宫内膜炎主要是由病原微生物感染和继发因素引起的。继发因素有由于饲养管理不当的原因,也和奶牛的身体状况息息相关。现今普遍认为,导致该病发生最主要的因素是奶牛感染了病原微生物。在这些病原微生物中,如大肠杆菌、化脓放线菌、链球菌、葡萄球菌等细菌是该病发生的主要病原,变形杆菌、绿脓杆菌和真菌等次之。除此之外,一些病毒、支原体、寄生虫,如传染性鼻气管炎病毒、钩端螺旋体、毛滴虫等也会导致该病的出现。

奶牛子宫内膜炎可导致奶牛卵巢功能恢复延迟、配种次数增加、奶牛不易受孕等,由此导致奶牛淘汰量增多,使得奶牛养殖户亏损惨重。同时,奶牛不易受孕的其中一个主要因素也是子宫内膜炎,有调查显示,在某些地区,有七成左右的不孕奶牛是慢性子宫内膜炎所导致的。我国奶牛病发子宫内膜炎的比例很高,根据调查显示,在其进行调查的41个奶牛场中,有68.34%的奶牛不易受孕是由于奶牛子宫内膜炎的原因,患子宫内膜炎的奶牛发病率为17.26%,由调查结果可以看出,子宫内膜炎对奶牛养殖业造成的损失是相当严重的。

在奶牛子宫内膜炎的治疗中,抗生素、激素类药物、中西医结合药物、抗菌消毒药物和中药是最有前途的药物。但近年间,由于兽医临床上的抗生素滥用,导致耐药细菌产生,同时也出现畜产品抗生素残留的现象,这些都会对人类生产生活造成极大影响,因此研究人员期望能通过使用中兽药来减少乃至替代抗生素的使用,以此来解决抗生素滥用的难题。例如,弥补身体虚弱类的中药材黄芪、当归、党参等对于提高机体的特异性免疫有益,能够补充身体缺乏的能量,促进全身机能提升,增强机体对病原微生物的抵抗能力,有效缓解病畜产后虚弱情况。这些含有多糖、苷类、生物碱等补虚成分的中药能对免疫系统产生刺激作用,使机体产生有效免疫病原的活性成分,如其中的黄芪多糖能促使机体内抗体的生成,使胸腺依赖性淋巴细胞、单核巨噬细胞、NK细胞的膜样结构有所改善,因而加快细胞的代谢,使补体系统被激活,通过诱导产生白介素、干扰素等免疫因子;党参的活性物质党参苷、内酯类、烯醇类等,可以调理血糖过高的问题,使机体的血液供应充足,防止缺氧,有效兴奋神经系统,促进机体的新陈代谢。因此,补虚药的作用是能够恢复生产给机体带来的虚弱影响,对机体的免疫功能提高有益,治疗由于子宫内膜炎造成的病症。而益母草的药效广泛,可以活络血液,调节月经,促进尿液排出,消除水肿,清热解毒,人医上治疗妇产科疾病多用此。虽有研究表明益母草对奶牛子宫内膜炎有一定的防治作用,但其具体作用成分及机制尚不明确,故此需要深入研究。

由于中兽药在临床治疗上效果明显的原因,目前如何防控治疗子宫内膜炎成为了现今奶牛病研究领域的热点。但是中药组方大多需要给动物灌服散剂,且中药需频繁多次给药,每次用药也需要大量灌服,因此在牛场操作不便,较难大规模施行;并且中药材活性成分仍需深入,其作用机理也不甚明确,治疗时并未有统一的用量,难以在国际上被认可。故而,应严格把控奶牛子宫内膜炎方面中药的质量,更加科学配制处方,明确中药里的活性成分,研究更高效的新剂型,使中药制剂达到操作方便、用药剂量小、作用效果显著、有明确的作用机制的效果是非常重要的。

模型建立方面:本项目体外试验通过细胞共培养,建立子宫内膜上皮细胞和内膜下淋巴细胞共培养体系,初步模拟子宫内黏膜免疫微环境,使体外试验结果可信度更高。


  • 技术路线


  • 拟解决问题

建立奶牛子宫内膜上皮细胞和内膜下淋巴细胞的共培养体系;探索益母草碱是否具有良好的缓解奶牛子宫内膜炎的作用。

  • 预期成果

参加1项竞赛;完成研究报告1份;发表论文1篇。

2023.6-2023.8 ——建立子宫内膜上皮细胞和内膜下淋巴细胞共培养体系。

2023.9-2024.11——使用益母草碱对奶牛体外子宫内膜炎模型进行干预治疗,收集样品,初步探讨益母草碱缓解奶牛子宫内膜炎作用机制。

2024.11-2024.12——对上述实验结果进行分析整理,撰写研究报告。

项目负责人及主要参加成员参与过细胞培养实验和动物实验,初步掌握了奶牛子宫内膜上皮细胞的分离培养的操作步骤,以及奶子宫内膜炎体内模型建立方法,为实验的开展奠定了良好的基础。

项目指导教师具有丰富的研究中药对炎症性疾病防治效果的经验,并借此发表了多篇文章及专利,同时也发现中药对炎症性疾病,尤其是慢性炎症的治疗效果极为明显,这些都为本实验的实施提供了良好的理论和实践基础。 

黑龙江八一农垦大学动物科技学院实验条件完善,试验设备充足,能满足本课题所需的各类试验要求,是本课题开展的重要基础。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 5000.00 2000.00 3000.00
1. 业务费 2000.00 0.00 2000.00
(1)计算、分析、测试费 0.00 0.00 0.00
(2)能源动力费 0.00 0.00 0.00
(3)会议、差旅费 0.00 0.00 0.00
(4)文献检索费 0.00 0.00 0.00
(5)论文出版费 2000.00 0.00 2000.00
2. 仪器设备购置费 0.00 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 0.00 0.00
4. 材料费 3000.00 2000.00 1000.00

项目附件

  • 黑龙江八一农垦大学_益母草碱缓解奶牛子宫内膜炎作用机制的初步研究-PaperYY检测报告单-20230624.pdf
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结束