近年来,随着奶牛养殖集约化、规模化的发展和产奶基因的选择,奶牛产奶量不断提高,而繁殖效率却逐渐下降,这严重影响我国奶牛业的健康可持续发展。奶牛产后卵巢静止是产后乏情类型之一,是由卵巢暂时性紊乱,卵泡不进行周期性活动引起。奶牛产后卵巢静止是多因素作用的结果,其中泌乳和营养(能量负平衡)是最重要的两个因素。然而,目前有关奶牛产后卵巢静止乳清代谢组学以及与血清代谢组学的关系未见报道。因此,本研究应用一维氢谱核磁共振(1H-Nuclear magnetic resonance,1H-NMR)代谢组学技术,筛选卵巢静止奶牛乳清和血清的差异代谢物,明确差异代谢物之间的相互作用及其与奶牛卵巢静止的关系,为揭示奶牛产后卵巢静止的发病机理提供了科学依据。本研究在黑龙江某集约化牛场随机选取年龄、胎次、体况相近的上年度年泌乳量接近10吨的健康经产奶牛共60头。在产后45-60天根据奶牛的发情表现、直肠检查、B超检查以及生殖激素检测结果,最终选取14头正常发情奶牛为对照组(A)和14头卵巢静止奶牛为试验组(B)。开展了两组奶牛的血液临床病理学分析,然后应用1H-NMR技术对两组奶牛的乳清和血清进行检测,结合多元统计分析和单变量分析,筛选出组间差异代谢物,并进行生物信息学分析,阐明差异代谢物参与的代谢通路与奶牛卵巢静止的关系。结果显示:1)卵巢静止奶牛呈现出能量负平衡的状态,表现血中葡萄糖(Glucose,GLU)低、游离脂肪酸(Non esterified fatty acid,NEFA)和β-羟丁酸(3-Hydroxybutyrate,BHBA)都高的临床病理学特征。并且,卵巢静止奶牛和发情奶牛的生殖激素变化符合各自的模式,卵巢静止奶牛血清雌二醇(Estradiol,E2)明显降低。2)通过1H-NMR检测和多元统计分析及单变量分析,筛选出乳清中13种差异代谢物和血清中13种差异代谢物。与正常发情组奶牛相比,卵巢静止组奶牛乳清中琥珀酸、磷酸肌酸、甘氨酸、乙醇酸、乳清酸、肌醇等差异代谢物均升高,丙氨酸、肌酐、磷酸胆碱、乳糖、牛磺酸、半乳糖、葡萄糖-1-磷酸等差异代谢物均降低;血清中BHBA、乙酸、谷氨酰胺、甘氨酸等差异代谢物均升高,丙氨酸、琥珀酸、柠檬酸、肌酐、磷酸胆碱、GLU、肌醇、酪氨酸、组氨酸等差异代谢物均降低。由此可见,卵巢静止奶牛乳和血中除丙氨酸、甘氨酸、肌酐和磷酸胆碱的变化一致外,多数代谢物不相同,这表明奶牛产后卵巢静止发生时乳和血中代谢物存在较大差异,但都表现为机体糖、脂和氨基酸的代谢途径发生了异常变化。结论:本研究明确了能量负平衡引起奶牛产后卵巢静止的血液临床病理学特征,获得了卵巢静止奶牛乳清和血清的代谢谱图及其差异代谢物,构建了奶牛卵巢静止发生时机体代谢调节途径相互作用网络图,揭示了主要的糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢的异常途径在奶牛产后卵巢静止发生中所起的作用,为今后深入研究奶牛产后卵巢静止发生机制和防治策略提供了新的方向。