肝臟是乳牛全身代謝的核心器官,透過提供葡萄糖與胺基酸支持泌乳。在熱緊迫條件下,乳牛能量平衡易失調,進而影響泌乳與健康。隨著全球暖化,高溫高濕環境使乳牛代謝負荷增加,導致免疫受損、繁殖力下降,乳量與乳品質明顯降低,使熱緊迫成為產業挑戰。目前熱緊迫對肝臟轉錄體的影響仍缺乏全面研究,所以本專題討論以泌乳期荷蘭牛為對象,分為中性溫環境(TN)、熱緊迫環境(HS)及配對餵食(PF)三組,利用 RNA-seq 分析肝臟在不同條件下的基因表現,並搭配乾物攝取量(DMI)、產乳量與生理指標的測量,探討熱緊迫對肝臟代謝與轉錄調控的影響。結果顯示,HS 組乳牛的 DMI 與產乳量均顯著低於 TN組,且下降速度快於 PF 組,證明高溫效應不僅來自攝食量減少。轉錄體分析發現,HS 與TN 的差異基因數量最多,遠高於其他比較組,顯示熱本身對肝臟分子活動的衝擊遠大於單純營養不足。功能富集(Gene ontology enrichment)分析指出,HS 牛出現三大反應:其一,蛋白質錯誤摺疊並誘導熱休克蛋白基因表現上升;其二,免疫與急性期蛋白相關基因活化;其三,粒線體氧化磷酸化相關基因表現上降,導致能量生成不足。這些改變迫使能量由乳蛋白合成轉向細胞壓力調節,最終造成乳量下降。綜上所述,其研究揭示了熱緊迫如何透過肝臟的分子失衡影響乳牛生產表現,並指出特定基因與調控因子可能成為未來選育、營養補充或藥理干預的關鍵切入點,對酪農業與動物福利具有重要應用價值。
- Li, G., Yu, X., Portela Fontoura, A.B., Javaid, A., de la Maza-Escolà, V.S., Salandy, N.S., Fubini, S.L., Grilli, E., McFadden, J.W. and Duan, J.E., 2023. Transcriptomic regulations of heat stress response in the liver of lactating dairy cows. BMC genomics, 24(1), p.410.
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