乳房炎一直是奶牛養(yǎng)殖業(yè)的一大威脅，會導致產(chǎn)奶量下降和動物福利問題造成巨大的損失，最近的研究顯示乳房炎還會導致患牛后續(xù)的繁殖性能受到顯著影響。雖然確切機制尚不完全清楚，但研究已經(jīng)證實發(fā)育卵泡的顆粒細胞能表達類似于免疫細胞中表達的toll樣受體（TLR）和CD14受體，從而對機體清除細菌感染過程所產(chǎn)生的細胞因子和炎癥介質(zhì)產(chǎn)生反應。使得顆粒細胞對雌激素的生成受到影響，進而影響卵泡的發(fā)育和成熟，并通過影響有效LH峰值的形成而影響動物排卵。
多年來，牧場主及其顧問已意識到乳房炎對動物性能產(chǎn)生的不利影響，主要集中在對動物福利和產(chǎn)奶量的影響。但現(xiàn)在越來越多的研究發(fā)現(xiàn)乳房炎的發(fā)生通過影響動物隨后的繁殖性能和留群幾率，會對動物產(chǎn)生更長期的影響。
乳房炎的長期影響
乳房炎的長期影響主要體現(xiàn)在對動物繁殖性能的影響上。據(jù)Madousse等人的調(diào)查，泌乳頭2個月的體細胞數(shù)（SCC）與產(chǎn)后145天妊娠率呈負相關。在新西蘭的季節(jié)性產(chǎn)犢牛群，牧場主通常會直接淘汰那些在配種季未能受孕的母牛，故而妊娠率和淘汰率之間關系顯得更為密切。
在多數(shù)牧場，管理者關注乳房炎記錄和繁殖記錄時，就會發(fā)現(xiàn)乳房炎的發(fā)生會對繁殖表現(xiàn)產(chǎn)生顯著影響。圖1 為作者對來自44個牛群的30294次輸精結(jié)果進行對比研究，所有牛群的大罐奶體細胞數(shù)均低于20萬，臨床乳房炎發(fā)病率低于50%。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些發(fā)生過臨床乳房炎或體細胞計數(shù)高的母牛，無論從整體受胎率還是首次輸精受胎率上均低于健康動物（圖1）。
隱性乳房炎也會對繁殖造成顯著影響。在對隱性乳房炎進行研究時，人們通常會將體細胞計數(shù)（SCC）轉(zhuǎn)換為體細胞評分（SCS）以便于統(tǒng)計研究。從圖2的結(jié)果，體細胞評分增加與相關的產(chǎn)奶量損失呈線性關系（圖2）。但是乳區(qū)感染對生產(chǎn)的影響不止于此，來自44個牧場的數(shù)據(jù)還顯示了，在配種前體細胞評分越高的母牛，受胎率越低。（圖3）線性評分（SCS）4分相當于體細胞計數(shù)20萬，即判斷乳區(qū)內(nèi)感染的閾值。
進一步的研究還發(fā)現(xiàn)，盡管乳房炎的存在會對配種受胎率產(chǎn)生顯著影響，但在配種時動物不同的感染階段對受胎率的影響程度并不一樣。Lavon等在2011年的研究依據(jù)連續(xù)體細胞計數(shù)把動物分為未感染組（SCC持續(xù)低）、治愈組（SCC下降到閾值以下）、新發(fā)感染組（SCC升高到閾值以上）和持續(xù)感染組（SCC持續(xù)高），通過后續(xù)的受胎率表現(xiàn)進行分析（圖4）。相比于健康牛，慢性感染牛的受胎率會下降約20%。
卵泡內(nèi)分泌功能的破壞
乳房內(nèi)感染引起繁殖力下降的具體作用機制尚未完全闡明。一種可能的機制是，細菌感染誘導的細胞因子和炎癥介質(zhì)釋放，會影響顆粒細胞的正常內(nèi)分泌功能。顆粒細胞主要通過產(chǎn)生類固醇類激素，如雌二醇（即雌激素），在卵泡形成過程中扮演重要角色。雌激素在促進卵母細胞發(fā)育和成熟中發(fā)揮了關鍵作用，卵母細胞細胞核和細胞質(zhì)的成熟是成功受精的基本條件。研究發(fā)現(xiàn)，當卵母細胞暴露于炎癥介質(zhì)（如LPS）時，受精過程會受到破壞。雌激素還可誘導促黃體激素（LH）峰值出現(xiàn)，促進卵母細胞排卵，并使受精可能發(fā)生。排卵期間，雌激素水平下降可引起約30%受感染奶牛的LH 峰和排卵水平降低、延遲或完全不出現(xiàn)，最終導致受胎率降低15-20%。也有研究認為體細胞的升高預示著炎癥反應，所產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)和細胞因子會通過影響黃體的形成和消退，干擾孕酮的分泌，從而影響子宮內(nèi)膜的功能以及胚胎的形成和著床，導致胚胎早期死亡或流產(chǎn)。
Cook在2010年的研究中發(fā)現(xiàn)乳區(qū)感染的存在會顯著影響同期發(fā)情處理母牛的正常排卵，導致排卵延遲或不排卵。所研究的73頭母牛中，有51頭發(fā)生了臨床或亞臨床乳房炎，結(jié)果這組牛有26% 發(fā)生了排卵延遲，甚至有些牛不排卵。而在22頭未發(fā)生乳區(qū)感染的對照組，僅有一頭發(fā)生了排卵延遲。
先天免疫系統(tǒng)的作用
細菌感染介導的炎癥反應對內(nèi)分泌功能產(chǎn)生影響的生理機制，可以通過對先天性免疫系統(tǒng)的研究結(jié)果來解釋。絕大多數(shù)的乳房炎均是乳房內(nèi)的細菌感染所導致的炎癥反應過程，這一過程可以通過嗜中性粒細胞的趨化作用檢測到，有些過程僅僅表現(xiàn)為體細胞升高，即隱性乳房炎；當趨化的嗜中性粒細胞進一步升高，還可能導致乳汁或乳區(qū)出現(xiàn)異常，即臨床乳房炎。嗜中性粒細胞是機體非特異性免疫系統(tǒng)的重要組成部分，它通過識別細菌感染所產(chǎn)生的某些細胞因子以一種非特異性的方式進行應答，例如脂多糖（LPS）就是這樣一種細胞因子，見于多數(shù)G-菌相關的感染。而與G+相關的細胞因子肽聚糖和脂膜酸，常見于葡萄球菌和鏈球菌屬，也會激活嗜中性粒細胞的應答反應。機體免疫細胞主要通過自身的toll 樣受體對這些細胞因子的出現(xiàn)進行檢測、識別和結(jié)合。而且這一過程會被免疫細胞表面的其他調(diào)節(jié)因子進一步放大，如CD14。
發(fā)育卵泡中不存在免疫細胞，但發(fā)育卵泡中的顆粒細胞可表達TLR 和CD14，從而可對細菌感染導致的細胞因子產(chǎn)生響應，這種反應與感染來源或感染部位無關。
美達佳治療乳房炎改善繁殖性能
McDougal在2009年研究顯示在治療臨床乳房炎時配合使用非甾體類抗炎藥-美達佳可以有效減少這種淘汰，試驗證實了通過使用美達佳來控制乳房炎過程中的炎癥反應，可使奶牛后續(xù)繁殖性能得到改善，因此留群幾率大大提升。進一步的對比研究發(fā)現(xiàn)，配合美達佳控制炎癥組的細菌學治愈率顯著高于對照組，66%vs50%。而繁殖表現(xiàn)方面的差異更令人震驚，美達佳組和對照組的首次配種受胎率分別為31%和21%，DIM120天的妊娠率分別為40%和31%，平均每次妊娠輸精次數(shù)的分別為2.43次和2.92次，DIM300天時的留群率分別為83%和79%。
總之，泌乳奶牛的繁殖性能會受到發(fā)生在機體卵巢以外部位的疾病和炎癥雙方面的影響，即便是在一些輕度的亞臨床乳房炎時，這種影響也是可衡量且顯著的。這就提示我們在臨床疾病管理中，應重視對亞臨床性乳房炎的控制。同時在治療臨床乳房炎時，不僅要考慮消除致病原，還應考慮控制感染所致炎癥反應對后續(xù)繁殖性能產(chǎn)生的影響。
