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奶牛乳腺炎是奶牛养殖中最常见的疾病之一,是制约奶牛养殖业健康发展主要因素,给奶牛养殖业带来了巨大的经济损失。奶牛乳房炎的防治除了重在加强饲养管理、重视环境卫生和挤奶卫生外,国内外采用抗生素、中草药、生物制剂和生物活性提取物治疗等多种技术外用于防治奶牛乳腺炎,但是乳腺炎的防治工作依旧十分严峻。近年来研究发现环状RNA(circRNA)的表达和作用发挥与多种疾病的发生发展相关,其在正常与病变样本中的差异表达以及在疾病中的作用方式的逐步阐明,使circRNA成为可能作为临床疾病的新型诊断标志物并具有成为有效治疗靶点的潜力。本研究从实验室前期对奶牛正常和炎性乳腺上皮细胞进行高通量测序后得到差异表达circRNA中,挑选了一个新发现的circRNA并命名为circLPP,研究了其在奶牛正常乳腺组织和炎性乳腺组织的表达水平,并通过在乳腺上皮细胞过表达的方式,研究了炎症状态下高表达的circLPP对乳腺上皮炎性细胞因子分泌、活力和增殖的影响,以初步阐明该circRNA是否参与奶牛乳腺炎的发生发展过程,并有望成为奶牛乳腺炎治疗的新靶点及抗乳腺炎奶牛育种的新基因。研究取得如下结果:1.根据高通量测序得到的该circRNA序列进行生物信息学分析,结果显示circLPP来源于亲本基因LIM domain containing preferred translocation partner in lipoma(LPP)的第一个外显子,因此将其命名circLPP。CircLPP预测的靶microRNA为miR-615,而SPRED3是miR-615下游的靶mRNA。实时定量荧光PCR结果显示circLPP在乳腺炎患牛的乳腺组织中的表达水平显著高于在奶牛正常乳腺组织中的表达,表明circLPP参与奶牛乳腺炎的发生发展过程。2.在奶牛乳腺上皮MAC-T细胞系中过表达circLPP,建立了稳定过表达circLPP的奶牛乳腺上皮细胞系。通过一系列的实验方法研究发现过表达circLPP可诱导奶牛乳腺上皮细胞对炎性细胞因子TNF-α、IL1-β和IL-6的分泌;降低乳腺上皮细胞的活力,并抑制乳腺上皮的增殖能力。结果表明炎症状态高表达circLPP对乳腺上皮细胞的生物学功能有着重要的影响。3.实验通过质粒转染、使用miR-615的模拟物和抑制剂等分子生物学的方法,进一步证实了circLPP→miR-615→SPRED3的上下游调控方式,发现circLPP通过circLPP→miR615→SPRED3相互调控作用影响奶牛乳腺上皮细胞炎性应答及增殖作用,进而参与奶牛乳腺炎的发生发展过程。综上所述,本研究结果表明circLPP在奶牛乳腺发生炎症后其表达水平明显增高;奶牛乳腺在炎症状态高表达的circLPP,对奶牛乳腺上皮的炎性细胞因子分泌、增殖和活力具有重要的调控作用,进而参与奶牛乳腺的炎症发生过程,这一研究结果提示circLPP可能作为将来奶牛乳腺炎防治的一个靶点以及抗乳腺炎奶牛育种的候选基因。