史若男,李 婉,宋丽婷,周 姗,刘水平,刘进辉
(湖南农业大学动物医学院,湖南长沙410128)
免疫抑制是指动物机体在单一或多种致病因素的作用下,参与免疫应答的器官、组织和细胞受到破坏,导致机体暂时性的或持久性的抗原递呈受到干扰、抗体形成被抑制或阻断等免疫应答功能紊乱的一种免疫功能异常表现,从而使动物机体的免疫功能减弱或丧失,表现出对疾病的易感性增加,使动物处于“亚健康”[1]。一旦免疫抑制造成动物机体免疫系统崩溃,大量病原侵入,最终可导致动物发病死亡。免疫抑制具有一定的普遍性、整体性和隐蔽性[2]。其危害主要表现为对机体的伤害、影响生长和繁殖;导致机体免疫力下降,对疾病的易感性增强,发病率和死亡率增加;影响免疫应答,降低疫苗的免疫效果等[3]。近年来,在我国畜牧业生产中,由于抗菌药物的盲目和错误使用、饲料中霉菌毒素的影响和免疫抑制性疾病的广泛存在,使得动物免疫抑制变得越来越严重,常导致畜禽大量发病,严重时引起大批死亡,造成了巨大的经济损失,对我国畜牧业造成了深远影响。本文主要综述了动物免疫抑制的产生原因及机理、免疫抑制对畜牧业的影响以及缓解和消除动物免疫抑制方法的研究进展等。
动物机体产生免疫抑制的原因很多,包括内因和外因。在生产实际中,导致免疫抑制的原因主要有以下几个方面。
免疫抑制性疾病主要由病毒、细菌和其他致病微生物引起。现已证实的免疫抑制性致病微生物有多种,引起猪免疫抑制的常见病原有猪圆环病毒2型(PCV-2)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)等病毒,猪肺炎支原体、胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌等细菌和附红细胞体等,均能引起猪不同程度的免疫抑制[4]。这些病原主要侵害猪的免疫器官和免疫细胞,抑制或减弱猪只体液免疫应答和细胞免疫应答,使猪体抗病能力显著减弱,健康水平下降,增加对其他致病微生物的易感性,导致低致病力的病原体或弱毒疫苗的感染发病[5]。如PRV可在单核细胞与巨噬细胞内复制,并损害其杀菌功能。PCV在巨噬细胞介导和分裂素诱导下,能明显抑制淋巴细胞的增生,从而干扰正常免疫功能;PCV还可诱导B淋巴细胞凋亡,造成体液免疫无应答。PRRSV可在单核细胞与巨噬细胞内复制,抗PRRSV抗体能促进巨噬细胞对PRRSV的吞噬作用,从而导致该病毒的复制增强;PRRSV还可引发无症状持续感染,且无抗体产生[6]。
引起鸡免疫抑制的常见病原有马立克病病毒(MDV)、禽 白 血 病 病 毒 (ALV)、禽 呼 肠 病 毒(ARV)、网状内皮组织增生病毒(REV)和传染性法氏囊病病毒(IBDV)等[7],这些病毒诱导机体产生免疫抑制的机制虽有所不同[1],但均能破坏免疫系统,导致机体免疫抑制的产生。
霉菌毒素的核心危害是对免疫系统的破坏及对免疫应答的强烈抑制,可表现为降低T淋巴细胞和B淋巴细胞的活性,抑制抗体的产生,降低补体和干扰素的活性,损害巨噬细胞的活性。在所有霉菌毒素中,黄曲霉毒素(AF)的毒性及其对机体的免疫抑制作用最强,Yi J等[8]研究表明,高剂量的AFB1可诱发人体细胞免疫损伤,最终减弱宿主对感染的抵抗力。其他霉菌毒素还有玉米赤霉烯酮、T-2毒素、青霉酸、烟曲霉毒素等,且这几种毒素间还存在协同作用,危害更大[9]。
长时间、大剂量不合理的使用药物,常可造成动物机体免疫抑制。如地塞米松等糖皮质激素类药物、氯霉素类药物、四环素类药物和磺胺类药物等常可导致机体免疫抑制。卡那霉素和庆大霉素对T、B淋巴细胞的转化有明显的抑制作用;地塞米松可阻碍浆细胞产生抗体,引起淋巴组织萎缩,抑制淋巴细胞及干扰补体参与免疫反应。如地塞米松激发禽类法氏囊淋巴细胞死亡,减少淋巴细胞产生[10]。
免疫器官的发育和功能的正常发挥都依赖于均衡的营养,免疫系统的作用在很大程度上依赖于日粮条件。所以,无论缺乏常量营养物质(能量、蛋白),还是缺乏必需的微量营养物质(维生素、矿物质、微量元素和必需氨基酸),都会对动物机体免疫系统产生负面影响。某些维生素(如维生素B、维生素C)和微量元素(如铜、铁、锌、硒等)还是免疫器官发育,淋巴细胞分化、增殖,受体表达、活化及合成抗体和补体的必需物质,若缺乏或过多或各成分间搭配不当,必然诱导机体继发性免疫缺陷[11],造成机体免疫抑制。
急性应激与应激综合征(PSS)基因有关。研究证明,应激可使淋巴细胞对环境破坏的敏感性升高[12]。慢性应激会使猪长期维持高水平副肾皮质激素,进而抑制免疫力。在管理不当,过冷、过热,断奶、仔猪去势、长途贩运,母猪生产繁殖等应激状态下,禽畜体内会产生热应激蛋白等异常代谢产物,同时某些激素(如类固醇)水平也会大幅提高,进而影响淋巴细胞的活性,引起明显的免疫抑制,造成免疫器官不同程度的损伤,影响免疫器官功能,影响血液的理化指标(如葡萄糖、丙酮酸和乳酸等)及免疫指标(糖皮质激素、促肾上线皮质激素释放激素)。
现已证实,许多化学药物(苯酚类与甲醛消毒剂、重金属汞与铝、氟等)、疫苗佐剂(油包水、氢氧化铝))、肾上腺皮质激素、烷化剂(环磷酰胺等)、抗代谢药物、部分抗菌药物、细胞毒素等对免疫功能都有抑制作用[13]。遗传因素也可导致动物机体的免疫抑制,如先天性免疫缺陷、染色体异常、先天性胸腺发育不全症和先天性脾脏发育不全等。
免疫抑制在畜禽业生产中广泛存在,使动物普遍处于亚健康状态,从而易使其发病和发生混合感染或继发感染,往往导致畜禽死淘率大幅上升、生产性能显著下降,造成巨大的危害和经济损失。畜禽免疫抑制正逐渐成为养殖场最为普遍的头号养殖难题,对畜牧业的影响相当严重,主要影响表现在如下几个方面。
其一,对免疫系统造成损伤作用,抑制动物机体免疫细胞的活性、降低抗原递呈细胞的能力、减弱免疫细胞的免疫应答功能,造成机体出现免疫麻痹和免疫耐受,并引起淋巴细胞凋亡,导致疫苗免疫效果降低或出现免疫失败。
常见的传染性法氏囊病、禽流感、鸡马立克病等都是严重侵害机体免疫系统,造成免疫抑制的疾病。如传染性法氏囊病通常主要的病理特征是侵害法氏囊,造成法氏囊炎症或肿大出血,而法氏囊不仅是禽类极其重要的免疫器官,也是禽类B细胞发育成熟的场所。而禽流感,不仅损害法氏囊,而且对胸腺、胰腺、盲肠扁桃体等免疫器官和组织也会造成破坏,甚至会损害骨髓的造血功能[14]。
其二,动物机体免疫抑制会导致整体免疫力下降,使畜禽处于亚健康状态。
降低抗病阈值,抗病能力显著减弱,易感性增强,常诱发多种病原混合感染与继发感染[5],常使大肠埃希菌、沙门菌等的致病性增大[15]。若免疫系统进一步被损坏,则表现病程延长,病死率增加。
其三,畜禽免疫抑制会导致其采食量下降、生长迟缓、料重比提高[2]、肉质变差和家禽产蛋率下降等,严重影响经济效益。
缓解和消除动物机体免疫抑制必须根据各养殖场的实际情况,通过分析和探索寻找导致动物机体产生免疫抑制的原因,而有针对性的采取措施,“对因治疗,对症下药”。一般而言,主要是通过“加强管理、平衡营养、消除诱因和使用免疫增强剂”来缓解和消除动物机体的免疫抑制。
3.1.1 加强饲养管理,缓解和消除动物机体免疫抑制 搞好圈舍的环境卫生,控制好环境温度,加强地面和空气的科学消毒工作,尤其应搞好产房及幼龄动物圈舍的环境卫生和消毒工作,防止早期感染免疫抑制性疾病。不同日龄动物要分开饲养,同时饲养密度要合理,避免过分拥挤,减少交叉哺乳,提高断奶日龄均匀度,防止应激的产生。饲养时尽量采用“分阶段、全进全出”的饲养模式,并且在每次转群或出售动物后,空圈舍并严格消毒[16]。保证圈舍良好的通风,防止有害气体过多损伤动物呼吸道黏膜,减少支原体、放线杆菌、流感病毒、蓝耳病病毒等可导致动物机体免疫抑制的病原体感染。科学的进行常规疫苗注射,防控好重大疾病和免疫抑制性疾病。
3.1.2 均衡营养,缓解和消除动物机体免疫抑制注意均衡动物营养,提高自身免疫力。特别是加强饲料中能改善动物机体免疫功能的核心营养成分的供给,防止由于其缺失而造成免疫抑制。提高饲料质量,保证产生抗体和细胞因子所需的蛋白质,通过提高禽畜的蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素等水平,避免禽畜营养不良或患有慢性营养消耗性疾病所导致的免疫反应低下,对疫苗免疫应答降低[17-18]。
3.1.3 消除诱因,缓解和消除动物机体免疫抑制在畜禽的饲养管理中,应尽可能的消除或减少各种应激因素;不盲目使用抗菌药物、激素类药物、化学类药物;防止动物饲料霉变,尽可能的减轻霉菌毒素对动物的影响。通过消除或减少各种能导致动物机体免疫抑制产生的因素,达到缓解和消除动物机体免疫抑制。
研究表明,许多中草药及有效成分,可对免疫抑制小鼠的免疫功能起到一定的调节作用。唐小云等[19]研究表明,给免疫抑制小鼠给予小柴胡汤,其脾细胞凋亡率明显降低,可促进免疫抑制小鼠免疫功能的恢复。目前已知的对免疫抑制具有调节作用的中草药及其有效成分有:蟾酥、莪术、广西藤茶总黄酮、金丝桃素、砂生槐水提取物、细柱五加果实提取物、香菇多糖和黄芪多糖等,试验表明,这些药物能够提高免疫功能低下小鼠的脾脏指数,在一定剂量范围内可以上调血清抗体水平、脾细胞自发增殖和ConA诱导的T淋巴细胞增殖反应能力,从而促进免疫功能低下小鼠特异性体液免疫和细胞免疫功能,对NK细胞杀伤作用和巨噬细胞吞噬功能也具有显著的增强作用[20-23]。
生物活性制剂功能范围广,大多具有免疫调节活性。刘永庆等[24]在复合生物活性制剂增强雏鸡抗病力的研究中表明,复合生物活性制剂(主要成分有微生态制剂、生物活性物质、载体等)可明显提高机体免疫力,从而增强机体抗病能力。李睿文等[25]探索康贝(从美国引进的一种高效生物活性制剂)对隐性乳房炎奶牛红细胞免疫的影响试验,结果表明,康贝可提高机体红细胞免疫黏附能力,快速清除免疫复合物,使乳腺炎症消散。而许多疾病的发病机理中,红细胞免疫功能缺陷占有很重要的地位。研究表明,在断奶仔猪日粮中添加活性饲料酵母粉,能增强断奶仔猪的免疫功能[26]。而在饲料添加剂方面,益生菌作为一类自然存在的有益于宿主的活微生物,以其能够增强肠道免疫、活化全身免疫系统等功效,已被广泛添加进饲料中[27]。
免疫抑制疾病广泛存在于畜牧业养殖中,其广泛性和隐蔽性是其巨大危害的根源,只有加强对免疫抑制疾病的研究,找出其致病原因,研发更好的治疗免疫抑制疾病的药物,从根本上预防免疫抑制疾病的发生,减少对禽畜的药物使用,从而减少肉食品中药物残留量,才能保障食品安全,为大众谋福利,为畜牧养殖业谋福利。
[1] 王全溪,吴宝成,李国平.番鸭呼肠孤病毒诱导免疫抑制机制的初步研究[J].中国兽医科学,2009,39(9):769-773.
[2] 杨 帆,张 强.免疫抑制与芦荟提取物[J].饲料工业,2012,33(18):47-49.
[3] 高玉龙,秦立廷,王笑梅.家禽病毒性免疫抑制病流行特点与防控对策[J].中国家禽,2012,34(15):5-11.
[4] 徐丽华,王一成,袁秀芳,等.规模猪场4大疫病的血清检测及免疫抑制病因分析[J].畜牧与兽医,2009,41(10):77-80.
[5] 甘孟侯.当前我国猪传染病的发生特点及防治对策[J].中国畜牧兽医,2005,31(5):41-43.
[6] 吴丽卿,阎志刚.猪的免疫抑制综合征及其防制策略[J].饲料与畜牧,2011,9(6):15-18.
[7] 陈 悦,刘兴友.鸡病毒性免疫抑制病的流行病学研究进展[J].中国畜牧兽医,2010,37(2):192-194.
[8] Yi J,Porichis F,Tzanakakis G,et al.A study of zearalenone cytotoxicity on human peripheral blood mononuclear cells[J].Toxicol Lett,2006,165(3):274-281.
[9] 戈 娜,袁 慧.霉菌毒素免疫抑制作用的研究进展[J].中国畜牧兽医,2008,35(3):126-128.
[10] 王志杰,何学谦.导致猪免疫抑制的因素[J].南方养猪生产指导,2007(8):26-27.
[11] 徐 铭,朱丹丹.锌与动物免疫功能的关系[J].畜牧兽医科技信息,2013(4):11-12.
[12] 袁志航,文利新.动物免疫应激研究进展[J].动物医学进展,2007,28(7):63-65.
[13] 景霞明.家禽免疫抑制原因的探讨[J].畜牧兽医科技信息,2011(11):95.
[14] 韩艳梅.鸡群免疫抑制的原因及对策[J].养殖技术顾问,2009(5):116.
[15] 武 艳,孙 莉.毛皮动物免疫抑制的危害及防控措施[J].中国畜牧兽医文摘,2013,29(3):119.
[16] 赵 坤,张 宏,李敬玺,等.PRRSV和PCV-2感染引发猪免疫抑制的机理及对策[J].河南科技学院学报:自然科学版,2006,34(4):25-26.
[17] 刘明成.家禽病毒性免疫抑制病的危害和防控[J].安徽农业科学,2009,37(28):13626-13627.
[18] 李 术,杨子江.microRNA在硒对免疫调控中作用的研究进展[J].东北农业大学学报,2014,45(3):1-8
[19] 唐小云,李 霞,宋宝辉,等.小柴胡汤对免疫抑制小鼠脾细胞凋亡的影响及其机制[J].国际免疫学杂志,2010,5,33(3):242-244.
[20] 郭维霄,仲伟婷,李文华,等.蟾酥注射液对免疫抑制小鼠免疫功能的调节作用[J].中国农学通报,2011,27(14):45-49.
[21] 徐燕萍,胡小庆,湛学军,等.莪术对免疫抑制小鼠免疫功能的影响[J].山东医药,2012,52(4):51-53.
[22] 胡小燕,尚若峰,刘 宇.金丝桃素对免疫抑制小鼠免疫功能和抗氧化能力的影响[J].西北农业学报,2012,21(3):38-41.
[23] 邹 云,谢红兵,贺建华.中草药多糖的免疫调节作用及其受体的研究[J].中国饲料,2013(5):22-25.
[24] 刘永庆,郭继英.复合生物活性制剂增强雏鸡抗病力的研究[J].中国饲料,1997(9):17-19.
[25] 李睿文,宋春丽,李铁拴,等.康贝对隐性乳房炎奶牛红细胞免疫的影响[J].中国兽医杂志,2005,41(6):23-25.
[26] 王 恬.2009-2010年度中国猪营养研究进展[J].饲料工业,2011,32(16):3-4.
[27] 杜 威,黄 琴,付爱坤,等.解淀粉芽孢杆菌SC06对免疫抑制小鼠肠道细菌酶活性和肠黏膜屏障功能的影响[J].动物营养学报,2014,26(3):819-826.