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高泌乳牛の周期性と繁殖力に及ぼす負のエネルギーバランスの影響
Influence of negative energy balance on cyclicity and fertility in the high producing dairy cow.
PMID: 17475319 DOI: 10.1016/j.theriogenology.2007.04.006.
抄録
分娩前後の期間は、その後の健康と受胎可能性にとって非常に重要です。ほとんどの牛は負のエネルギーバランス（NEB）の状態に入りますが、これは多くの代謝変 化に関連しており、これは発情周期の再開や正常化、その後の授精の成功にも影響を及ぼします。500 回の授乳を対象としたデータセットでは、分娩前後に測定された代謝形質と受胎可能性との関係を探った。段階的重回帰分析では、分娩から受胎までの間隔が長いほど、IGF-I、尿素、体調スコアの変化と関連があることが示された。これらの代謝プロファイルと受胎可能性の関係は、初産牛（まだ成長しているが乳量は少ない）と成熟牛では異なっていた。産後早期に肝臓は NEB に適応するために生化学的および形態学的に大規模な変化を遂げ、 子宮は広範囲に改造され、細菌感染症をクリアしなければならず、卵巣は排卵周期を再開しなければなりません。軽度（MNEB）と重度（SNEB）のエネルギーバランスの牛から産後 2 週間で採取した肝臓と子宮組織から分離した RNA を Affymetrix 23K ウシマイクロアレイのスクリーニングに用いた。肝臓では、SNEB は脂質異化、グルコース新生、IGF-I の合成と安定性に関与する主要遺伝子の発現に差が見られた。これは、卵巣機能や初期胚発生に影響を与えると考えられる IGF-I の全身濃度の低下を伴っていた。子宮内膜内では、SNEB を受けた牛では組織学的に炎症のレベルが高いことが示され、マイクロアレイ解析の結果、組織のリモデリングや免疫応答に関与する遺伝子の発現に差があることが確認された。これは分娩後の子宮修復を遅らせることになり、観察された受胎可能性の低下に寄与している可能性 がある。
The peripartum period is of critical importance to subsequent health and fertility. Most cows enter a state of negative energy balance (NEB) associated with many metabolic changes which have carry over effects on the resumption and normality of estrous cyclicity and the success of subsequent inseminations. A dataset on 500 lactations explored the relationships between metabolic traits measured before and after calving with fertility. Stepwise multiple regression analysis showed that longer calving to conception intervals were associated with altered profiles of IGF-I, urea and body condition score. These relationships between metabolic profiles and fertility differed between first lactation cows (which are still growing but produce less milk) and mature animals. Early postpartum the liver undergoes extensive biochemical and morphological modifications to adapt to NEB, the uterus is extensively remodeled and must clear bacterial infections, and the ovary must resume ovulatory cycles. RNA isolated from liver and uterine tissues harvested 2 weeks postpartum from cows in mild (MNEB) and severe (SNEB) energy balance was used to screen the Affymetrix 23K bovine microarray. In liver, SNEB resulted in differential expression of key genes involved in lipid catabolism, gluconeogenesis, and the synthesis and stability of IGF-I. This was accompanied by reduced systemic concentrations of IGF-I which is likely to impact on ovarian function and early embryo development. Within endometrium, cows in SNEB showed histological evidence for higher levels of inflammation and the microarray analysis identified groups of differentially expressed genes involved in tissue remodeling and immune response. This may delay uterine repair after calving, likely contributing to the observed reduction in fertility.