《Theriogenology》：Maternal parity modulates the impact of lactation management on fetal programming of postnatal performance in Nelore bulls
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胎儿编程对公牛体重、睾酮及性成熟的影响研究显示，早期断奶（150天）较常规断奶（240天）可显著提升初产母牛所生后代体重（319.9±6.9 vs 304.6±5.9 kg，p<0.01），而经产母牛后代在常规断奶下更重。此外，经产母牛后代睾酮水平（4.8±0.3 ng/mL）显著高于初产母牛（3.6±0.3 ng/mL，p=0.02）。研究证实胎儿编程对后代发育的关键作用，提出优化妊娠期管理的必要性。
亚历山德拉·雷吉娜·卡雷尔（Alessandra Regina Carrer）| 鲁本斯·帕伊斯·德·阿鲁达（Rubens Paes de Arruda）| 吉列尔梅·普利亚莱西（Guilherme Pugliesi）| 费利佩·赞多纳迪·布兰当（Felipe Zandonadi Brand?o）| 伊莎贝拉·里奥·费尔特林（Isabella Rio Feltrin）| 朱利奥·塞萨尔·德·卡瓦略·巴利埃罗（Júlio César de Carvalho Balieiro）| 保罗·罗伯托·莱梅（Paulo Roberto Leme）| 阿林多·萨拉恩·内托（Arlindo Saran Netto）| 罗德里戈·席尔瓦·古拉特（Rodrigo Silva Goulart）| 赫尔曼·达里奥·拉米雷斯·萨穆迪奥（Germán Darío Ramirez Zamudio）| 卡琳·加莱戈·莫雷利（Karine Galhego Morelli）| 亚历山大·罗塞托·加西亚（Alexandre Rossetto Garcia）| 埃内伊瓦·卡拉·卡瓦略·塞莱吉尼（Eneiva Carla Carvalho Celeghini）
圣保罗大学（USP）动物繁殖系——LBSA种子生物技术和男科学实验室，巴西圣保罗州皮拉苏努尼亚（Pirassununga）
摘要
当影响怀孕母牛健康和生理状态的因素对后代产生长期影响时，就会发生胎儿编程现象。本研究评估了早期断奶（150天）和常规断奶（240天）对初产或经产母牛后续妊娠所产雄性尼洛尔牛（Nelore）后代体重、睾酮水平及性成熟的影响。共有56头在断奶时仍处于胎儿发育阶段的动物被纳入研究，其平均年龄分别为12.5个月、14.3个月、15.5个月和17.3个月。统计分析使用SAS统计分析系统进行，采用2×2因子设计（母牛产次类别和断奶类型），显著性水平设定为p ≤ 0.05。结果显示，母牛产次类别与断奶类型之间存在交互作用，对后代体重有影响（p < 0.01）。属于早期断奶组的初产母牛所产后代体重为319.9±6.9公斤，而常规断奶组后代体重为304.6±5.9公斤。此外，母牛产次类别也影响睾酮水平（p = 0.02），经产母牛所产后代睾酮浓度为4.8±0.3 ng/mL，而初产母牛所产后代为3.6±0.3 ng/mL。早期断奶提高了初产母牛后代的体重；经产母牛的后代体重更重，睾酮浓度也更高。这些结果强调了将胎儿编程视为后代发育关键因素的必要性，并突显了优化肉牛妊娠策略的重要性。
引言
性成熟是指动物获得繁殖能力的时期，这一过程是渐进的，并由神经内分泌机制调控[1]。尽管许多因素会影响公牛的性成熟启动及后续的繁殖功能，但所有这些因素都通过下丘脑-垂体轴进行调节[2]。其中，突触前神经元向促性腺激素释放激素（GnRH）神经元传递信息的能力是性成熟启动的关键限制因素，这种传递促进了GnRH的分泌。这些神经元的活动可受营养、环境及遗传因素的影响，或受这些因素之间的相互作用影响[1]。
环境刺激由中枢神经系统处理并传递给下丘脑，从而引发GnRH的脉冲式释放[1]。这种释放促使垂体前叶分泌脉冲式的黄体生成素（LH），这对睾丸莱迪希细胞（Leydig cells）的分化和成熟至关重要[2]，最终导致睾酮的持续产生[1]。
睾酮在精子发生和正常睾丸功能的调节中起核心作用[3]。充足的睾酮循环浓度对于公牛的性成熟启动和维持是必需的[3][4]。精子发生发生在生精小管内，最终产生成熟的精子[1][2]。在牛科动物中，性成熟通常根据精液特征（包括精子浓度和活力阈值）来定义[5]。
胎儿发育期间的环境因素可能影响性成熟的启动时间，因为有研究表明，生命早期阶段的环境因素会塑造成年后的能量平衡调节与繁殖功能之间的关系[6]。胚胎期、胎儿期和新生儿期是组织、器官及代谢系统发育的关键时期[7]，直接影响动物的长期健康。这些阶段的紊乱可能导致神经、行为和繁殖方面的问题[8]，因为胚胎-胎儿环境可以调节基因表达，这意味着出生时观察到的特征并非仅由遗传因素决定[9]。这种现象称为胎儿编程，指的是影响母牛健康和表现的因素会对后代产生持久影响[10]。关于雄性后代发育编程的研究受到了广泛关注，因为母体营养状况会导致具有长期后果的胎儿印记现象[11]。
戈弗雷（Godfrey）和巴克（Barker）的开创性研究[12]之后，人们对牲畜胎儿编程的兴趣日益增加，该研究展示了母体营养不良对后代健康的影响。此后，研究人员探索了妊娠期间的营养和内分泌变化如何影响幼体的健康和表现。在雄性牛的研究中，采用了多种方法来评估胎儿编程对生殖发育的影响[13][14][16]。然而，迄今为止的研究策略主要局限于蛋白质补充[13][16]或褪黑素植入[15]。
怀孕母牛的代谢状态在此过程中起着关键作用，因为它会改变胎儿的健康及其后代的发育。比较初产母牛和经产母牛所产犊牛时发现，初产母牛的后代出生体重通常较低。虽然初产母牛的胎盘较小可能是原因之一[17]，但主要因素是营养分配的差异。初产母牛自身仍在生长，必须在其自身生长、维持和胎儿发育之间分配资源，这大大减少了胎儿可获得的营养[18][19]。当初产母牛同时哺乳时，这种代谢分配问题更为严重，因为早期胚胎发育与产奶需求相互竞争，从而减少了胎儿的营养供应[18][19]。
因此，一种改善胎儿营养供应的有趣方法是五个月大时（150天）进行早期断奶，而非传统的八个月大（240天）断奶。这种做法有助于将摄入的营养物质重新定向用于体重增加，从而改善母牛的身体状况和繁殖性能[20]。然而，一个关键问题是早期断奶是否会对犊牛的发育产生负面影响。一项相关研究[21]表明，早期断奶的犊牛虽然体重较轻，但其断奶后的生长表现、饲料利用率、胴体产量和肉质与传统断奶犊牛相当[21]。此外，该做法使母牛的妊娠率提高了28%[22]。通过改善母牛的代谢状况而不影响先前犊牛的健康，早期断奶为后续胎儿的子宫环境提供了优化机会。
因此，本研究旨在评估早期断奶（150天）和常规断奶（240天）对初产或经产母牛后续妊娠所产雄性尼洛尔后代体重、睾酮水平和性成熟的影响。
实验设计
该研究获得了圣保罗大学（USP）兽医学院和动物科学学院动物使用伦理委员会（CEUAin Portuguese）的批准，批准号为1646300123x。
本实验是更大项目的一部分，该项目旨在评估“尼洛尔犊牛的早期断奶对其胎儿编程以及后代生产和繁殖性能的影响”。该项目始于2019-2020繁殖季节，首先对……进行了评估。
结果
图2显示了尼洛尔雄性犊牛体重的平均值及其标准误差。如图3所示，母牛产次类别（MPC = 初产或经产）与断奶类型（WT = 早期断奶150天或常规断奶240天）之间存在显著交互作用（p < 0.01）。早期断奶组初产母牛的后代体重高于常规断奶组后代（p <
讨论
迄今为止，评估胎儿编程对雄性牛繁殖性能影响的研究主要采用营养干预[13][14][16]或长期褪黑素补充[15]的方法。然而，这是首次研究早期断奶与常规断奶对初产和经产母牛前一次妊娠后代的影响，旨在评估其对后代体重、血清睾酮水平和性成熟的影响。
结论
研究表明，早期断奶初产母牛的后代能有效提高其后代体重，优于常规断奶组初产母牛的后代。此外，经产母牛的后代体重也更重。
作者贡献声明
亚历山德拉·雷吉娜·卡雷尔（Alessandra Regina Carrer）：撰写初稿、数据可视化、方法验证、研究设计、数据整理、概念构建。赫尔曼·达里奥·拉米雷斯·萨穆迪奥（Germán Darío Ramirez Zamudio）：研究工作。卡琳·加莱戈·莫雷利（Karine Galhego Morelli）：研究工作。亚历山大·罗塞托·加西亚（Alexandre Rossetto Garcia）：撰写、审稿与编辑。费利佩·赞多纳迪·布兰当（Felipe Zandonadi Brand?o）：数据验证、资源协调。伊莎贝拉·里奥·费尔特林（Isabella Rio Feltrin）：数据验证、资源协调、数据分析。埃内伊瓦·卡拉·卡瓦略·塞莱吉尼（Eneiva Carla Carvalho Celeghini）：撰写、审稿与编辑。鲁本斯·帕伊斯·德·阿鲁达（Rubens Paes de Arruda）：撰写、审稿
资金支持
本研究得到了巴西高等教育人员协调委员会（CAPES）（资助代码001）和圣保罗研究基金会（FAPESP，项目编号2017/18937-0）的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢参与“尼洛尔犊牛早期断奶及其对胎儿编程及后代生产和繁殖性能影响”项目的整个团队，他们的奉献、承诺和协作对这项研究的成功至关重要。同时，我们也感谢若昂（Jo?o）、马尔西奥（Márcio）、瓦尔德（Valdir）以及牛肉部门的所有成员在动物处理、照料等方面提供的关键支持。
