子宫内膜炎是奶牛产后多发的产科常见疾病。该病在全世界范围内发生，已经有近百年的历史，严重阻碍了畜牧业的发展，除造成严重的经济损失外还带来严重的食品安全问题。国内外对于本病的研究历经了很长的时间，但是大量的研究发现奶牛子宫内膜炎因地域、自然环境、饲养管理条件的不同而其发生的实际情况也不同。奶牛产后子宫腔内细菌的污染常影响子宫功能，致病菌在子宫腔内的长期存在可引起子宫疾病，这是导致子宫内膜炎发生的重要原因。虽然奶牛在产后最初几周内能清除子宫内的细菌，但经体检，大约10-17%的奶牛存在细菌的持续感染而引发子宫内膜炎。子宫内存在的致病菌能引起子宫内膜发炎和组织损伤，延迟子宫复旧，并影响胎盘存活。大肠杆菌是引发子宫内膜炎的常见致病菌，其为革兰氏阴性菌，主要引发临床型子宫内膜炎，但其引发奶牛子宫内膜炎的机制仍不清楚。机体对于大肠杆菌的防御首先通过先天免疫系统对其识别，然后通过信号传导通路，诱导相关免疫细胞的活化和细胞因子分泌，启动获得性免疫应答，杀灭致病菌。病原相关分子模式识别受体（PAMP）可对入侵病原菌识别，是先天免疫反应以及获得性免疫反应的基础。近年来发现，TOLL样受体就是一类PAMP识别受体，TLR4可以识别革兰氏阴性菌细胞壁成分，进而激活下游分子和细胞因子的分泌。本研究以先天免疫反应中的TLR4为切入点，研究大肠杆菌引发奶牛子宫内膜炎的致病机制，这将有助于对奶牛子宫内膜炎的防控及治疗。本研究发现，吉林地区临床型奶牛子宫内膜炎主要致病菌为大肠杆菌，还存在金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌，停乳链球菌，无乳链球菌，多杀巴氏杆菌、蜡样芽孢杆菌、粪肠球菌等。通过分析发现，致病的优势菌为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及绿脓杆菌。大肠杆菌感染后发生子宫内膜炎的子宫内膜组织TLR4基因及蛋白表达明显增多，而且，促炎因子的合成和分泌也同时增多。进一步研究表明大肠杆菌刺激后，NF-κB和I-κB蛋白磷酸化增加，促进I-κB与NF-κB蛋白的解离，从而减少其抑制作用；激活NF-κB的通路，NF-κB p65入核启动相关因子转录，大量炎性因子分泌。利用封闭肽对TLR4不同的功能区封闭显示，在大肠杆菌感染阶段，子宫内膜组织TLR4发挥对大肠杆菌的识别作用，此时TLR4的表达量不足将会导致细胞炎性反应降低，细菌的破坏能力加大，造成的损害更加严重。大肠杆菌已经感染后，封闭TLR4下游信号受体亚基，发现可以明显减少NF-κB蛋白磷酸化及I-κB与NF-κB蛋白的解离，减少NF-κB入核启动相关因子基因，TNF-α、IL-1β、IL-6等炎性细胞因子无法过多表达。感染后，阻止TLR4启动的炎性因子分泌呈现爆发式的反映效果，减少炎性细胞因子分泌过多造成的炎性损伤，对细胞有良好的保护作用。综上所述，大肠杆菌是临床子宫内膜炎的主要致病菌。其感染引发疾病过程中受到TLR4的调节，感染阶段TLR4会增加机体对其识别而做出防御反应。感染之后TLR4会调节信号通路促进炎性细胞因子的分泌，增加炎症反应的剧烈程度。