围产期奶牛常常经历能量负平衡(negative energy balance,NEB)状态,且易患代谢性疾病和感染性疾病,影响奶业经济发展。健全、灵敏的群体监测技术可为奶牛健康和生产提供保障。明确围产期奶牛的代谢、免疫特征,可为围产期代谢和感染性疾病的早期预警和防治提供数据基础。目前,关于围产期奶牛免疫功能的研究多停留在体内细胞因子浓度以及体外部分细胞活性和功能变化的水平,缺少针对奶牛免疫状态变化的系统性评价以及体外中性粒细胞功能变化的研究。女贞子是一种具有多种功效的中药,其在畜禽生产中可以提高畜禽生产性能并对畜禽脂代谢和免疫功能具有保护性调节作用。但女贞VP-16体内子在奶牛生产上应用较少,其对围产期奶牛代谢与免疫紊乱的调解作用尚不清楚。据此,本研究首先检测了奶牛从产前5 w到产后3 w能量代谢状态和免疫状态(细胞因子水平、免疫细胞组成的变化,以及中性粒细胞功能的变化)。能量代谢相关结果显示:奶牛血清非酯化脂肪酸(nonesterified fatty acids,NEFA)和β-羟丁酸(beta-hydroxybutyric acid,BHBA)浓度在产后较高,血清葡萄糖浓度在分娩当天升高后降低,表明奶牛在产后存在生理性NEB。细胞因Compound 3体内实验剂量子结果显示:白介素(interleukin,IL)-1β浓度在产后降低,IL-2浓度在产前1 w至产后3 w升高,IL-6和IL-8浓度在分娩前后降低,表明奶牛在围产期细胞因子水平发生显著波动。免疫细胞组成结果显示:中性粒细胞占比在分娩前后升高,淋巴细胞占比在分娩前后降低;T细胞中,CD4~+T细胞占比仅在分娩当天降低,CD8~+T细胞占比在产后降低,且CD4~+T细胞/CD8~+T细胞比值除在分娩当天急剧降低外,在围产期整体呈升高状态。以上结果表明围产期奶牛免疫细胞比例发生明显波动。离体检测中性粒细胞功能的结果显示:吞噬功能从产前2 w开始一直增强,活性氧释放水平在整个围产期(产前3 w至产后3 w)升高,中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps,NETs)释放水平在产前1 w至产后3 w降低。其中NETs释放功能减弱可能是围产期奶牛感染性疾病高发的原因之一。随后,本研究通过给围产期奶牛补饲女贞子,检测其对奶牛能量代谢和机体免疫的调节作用。能量代谢相关结果显示:女贞子可以显著降低奶牛产后血清中NEFA和BHBA的浓度,表明女贞子对奶牛生理性NEB具有调节作用。细胞因子结果显示:女贞子可以改善奶牛产后血清IL-2的升高和IL-8的降低,表明女贞子可以改善奶牛产后细胞因子稳态。免疫细胞组成结果显示:女贞子可以缓解奶牛在分娩前后中性粒细胞占比的升高和淋巴细胞占比的降低,表明女贞子可以改善围产期奶牛免疫细胞平衡;女贞子可以纠正CD4~+T细胞占比在分娩当天的降低和CD8~+T细胞占比在产后的下降,促进CD4~+T细胞/CD8~+T细胞比值的稳定,表明女贞子对奶牛T细胞免疫平衡具有积极作用。中性粒细胞功能结果显示:女贞子可以增强围产期奶牛中性粒细胞吞噬和释放NETs的功。然后用女贞子活性单体齐墩果酸(oleanolic acid,OA)和红景天苷分别体外处理中性粒细胞,检测其对中性粒细胞功能的影响Management of immune-related hepatitis。结果显示,OA可以增强中性粒细胞释放NETs的功能,红景天苷可以增强中性粒细胞吞噬和释放NETs的功能,表明OA和红景天苷可能是女贞子在奶牛体内发挥作用的原因之一。最后,本研究针对围产期奶牛NETs功能受损及潜在机制做了深入研究。围产期奶牛血液中高浓度的NEFA具有脂毒性,可以影响免疫细胞功能。棕榈酸(palmitic acid,PA)是血液中含量最多的饱和脂肪酸,可能是围产期奶牛NETs释放受损的致病因子。因此,接下来用PA体外处理围产期奶牛中性粒细胞,以探究PA对NETs释放的影响及其潜在机制。结果显示:PA可以降低中性粒细胞释放双链脱氧核糖核酸(double strain deoxyribonucleic acid,ds DNA)的水平、瓜氨酸化组蛋白的表达以及释放NETs的细胞占比,表明PA抑制NETs释放。自噬是调控NETs的关键过程。结果显示,PA可以诱导p62和LC3-II的蛋白积累,表明PA抑制奶牛中性粒细胞自噬。并且自噬激活剂雷帕霉素预处理减弱了PA对NETs释放的抑制作用,表明PA通过抑制自噬来减少奶牛NETs释放,可能是围产期奶牛免疫功能下降的重要作用方式。总之,围产期奶牛免疫状态波动(IL-1β、IL-6、IL-8水平降低,IL-2水平升高;中性粒细胞比例升高,淋巴细胞比例降低;中性粒细胞吞噬增强,NETs释放减弱)。女贞子促进围产期奶牛能量代谢(降低NEFA和BHBA水平)和免疫状态(缓解IL-2的升高、IL-8的降低;缓解中性粒细胞比例的升高、淋巴细胞比例的降低)回归稳态。女贞子及其活性单体OA和红景天苷对NETs释放具有增强作用。PA可通过抑制自噬减少奶牛NETs释放。