畜牧兽医学报

作者：刘永醍, 戚晶晶, 郭晓艳, 马玉辉, 李淑欣, 宋霄鹏, 裘宗盛, 高翔, 李亚楠, 马天文

单位：1. 东北农业大学动物医学学院 黑龙江省动物疾病致病机制与比较医学重点实验室, 哈尔滨 150030；2. 昭苏县西域马业有限责任公司, 昭苏 835600；3. 苏州大学 剑桥-苏大基因组资源中心, 苏州 215006

关键词：光照紊乱,生物钟,骨关节疾病,日照时数,奶牛

基金：国家自然科学基金青年项目(3240190616);龙江省自然科学基金(LH2023C025)

旨在根据各地区奶牛场日照时数(sunshine duration, SD)的长短与骨关节炎(osteoarthritis, OA)的关系探讨光照紊乱与生物钟对骨关节疾病的影响。通过调查2018年7月—2021年6月全国11个地区的逐月泌乳奶牛骨关节疾病发病率和当地的逐月SD，并通过Pearson分析其发病率与SD的相关性。同时，以64只SD雄性大鼠为研究对象，随机分为N组(n=32)和OA组(n=32)，OA组采用前十字韧带切断(ACLT)的方法建立早期OA模型，N组进行假手术。每组分为两个亚组，分别建立两种光暗周期调控模式(正常光照LD和无序光照Dis-LD)，即N+LD、N+Dis-LD、OA+LD和OA+Dis-LD组，每组16只。试验周期为6周，记录大鼠的体重变化，检测大鼠血清中炎性因子和软骨降解标志物的水平，对关节软骨进行番红O固绿染色和OARSI评分，检测大鼠软骨代谢相关蛋白水平，检测OA大鼠心、肝、脾、肺和肾的关键生物钟蛋白的影响。结果显示：在调查的11个地区中，除了西北地区银川外，其他10个地区奶牛骨关节疾病与SD呈正相关，其中6个地区呈中等正相关(0.4 < R2 < 0.6)，4个地区呈弱相关(0.2 < R2 < 0.4)。大鼠试验结果表明，光照紊乱能够显著减缓大鼠体重增长，增加大鼠促炎因子(IL-1β、TNF-α、IL-6、iNOS)和软骨降解标志物(COMP和CTX-Ⅱ)含量，促进OA组大鼠关节软骨基质分解代谢(MMP-3、MMP-13、ADAMTS-4)以及会使软骨胶原纤维(COL2A1)的合成减少，OA大鼠心、肝、脾、肺和肾的关键生物钟蛋白(BMAL1、NR1D1、CRY1和PER3)呈不同程度变化。综上，经流行病学调查得出奶牛骨关节疾病的发病率与SD存在显著正相关性。大鼠试验表明，光照紊乱导致生物钟异常，促进软骨病理损伤，加速OA的发展进程。本试验揭示了光照变化对哺乳动物骨关节疾病的显著影响，为今后奶牛场制定合适人工光照周期方案降低奶牛骨关节疾病发病率提供参考。

来源：2025年第10期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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