柳美玲,胡士林,王爱华
(1.山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261071;2.山东邦基集团饲料有限公司山东淄博255000)
牛免疫抑制性疾病的免疫抑制机理与发生原因
柳美玲1,胡士林1,王爱华2
(1.山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261071;2.山东邦基集团饲料有限公司山东淄博255000)
随着养牛业的不断发展,疾病因素成为制约健康养殖的重要因素,尤其是免疫抑制性疾病的影响更不容忽视。本文针对牛免疫抑制性疾病的免疫抑制的产生机理和发生原因进行了综述,并提出了提高牛体抵抗力的方法,以期对养牛业的健康发展有所裨益。
牛;免疫抑制;免疫抑制机理;发生原因
免疫抑制是动物免疫功能异常的一种表现,是指动物机体在单一或多种致病因素的作用下,免疫系统受到损伤,导致机体暂时性或持久性的免疫应答功能紊乱以及对疾病的高度易感。禽、猪的免疫抑制问题早已被业界普遍重视,而牛因养殖规模化程度远低于禽和猪,免疫抑制所带来的危害不如给禽和猪造成的危害显著,但免疫抑制问题给牛体健康带来的不良影响是不容忽视的。
造成免疫抑制的因素很多,包括疾病、应激、营养等。由病原微生物感染而引起的免疫抑制尤为严重,在这些疾病中,有些具有明显的临床症状,其危害易被认识到,而有些虽不表现明显症状,但由于造成的免疫抑制使机体免疫力低下,从而造成对多种致病因子易感性增强及疫苗免疫失败[1]。国外有学者认为,在奶牛分娩前两个月和分娩后一个月的90 d内,是牛免疫抑制疾病的高发期,且对牛体健康的影响深远。
免疫抑制病的致病因素中,疾病因素是养牛生产中难以避免和控制的一大因素,具有免疫抑制作用的常见疾病主要包括:牛传染性鼻气管炎、牛白血病、牛病毒性腹泻黏膜病、牛免疫缺陷病毒感染、牛恶性卡他热。
1.1 牛传染性鼻气管炎
牛传染性鼻气管炎病毒,即1型牛疱疹病毒(bovine herpesvirus-1,BHV-1),属于α-疱疹病毒亚科,不发病时主要潜伏在三叉神经的感觉神经元和扁桃体的淋巴结次发生中心。目前一共发现3种基因型:1、1.2a、1.2b。1型病毒通常从感染牛的鼻气管中分离,并能够从呼吸道和流产的胎儿中分离;1.2a型病毒主要引起呼吸道疾病、阴道炎、流产和龟头炎;1.2b型病毒与呼吸道疾病和阴道炎以及龟头炎有关,但是不会导致流产[2],致病力最弱。
IBRV原发感染时,是在体内通过感觉神经纤维进行向心性蔓延,三叉神经节与腰、荐髓是病毒的潜伏部位,即病毒从三叉神经向鼻黏膜方向蔓延,从腰、荐髓向阴道黏膜方向蔓延。IBRV一旦感染牛后会在牛体内持续存在,当给感染耐过牛再次投予地塞米松或皮质类固醇等免疫抑制剂时,体内潜伏病毒复活,引起IBR复发并排毒,但症状通常较初次感染牛轻。
BHV-1感染能够调节机体的免疫防御系统,使得患畜对细菌等病原体更易感[3]。研究发现,BHV-1感染后可以降低肺泡巨噬细胞(alveolar macrophages)和多形核中性白细胞(polymorphonuclear neutrophils)的生物学活性[4-5],也可以使某些特定的淋巴细胞群缺失,还能够改变白细胞转运和迁移的特点[6-7]。综上研究发现,该病毒感染导致免疫抑制和持续性感染,但具体原因尚需进一步研究,这也成为该病控制和清除面临的主要问题。
1.2 牛白血病
牛白血病又名地方流行性牛白血病(enzootic bovine leukosis,EBL),是由牛白血病病毒感染所引起的牛的一种慢性肿瘤性疾病。牛白血病病毒侵入易感机体后是否发生肿瘤可能与前病毒的v-onc基因是否整合到宿主细胞的DNA有关。主要靶细胞是B细胞,B细胞是主要的甚至可能是唯一的牛白血病病毒增殖的场所?病的特征是白细胞的异常增生,使骨髓等造血器官成为了累积大量分化不完全的、畸形细胞的细胞库,这些恶性增生的细胞能自由地循环于外周血液和淋巴之中,进一步渗透到所有器官的结缔组织内继续增殖形成肿瘤,演变成恶病质[8]。
目前人们对于BLV感染的致病机理研究还不太透彻,但已知免疫系统在该病的发生、发展过程中具有重要作用[9-10]。许多学者试图用培养的BLV所制备的疫苗来预防EBL,但均未获成功。这种情况可能与该病毒所引起的机体免疫状态改变有关。潘耀谦等[11]通过对流行性白血病病牛的免疫病理学观察研究发现,在病变较轻的病例可看到B淋巴细胞增殖反应,但随着病情的加重,这种变化逐渐减弱并消失,而T淋巴细胞增殖反应在疾病过程中一直表现很明显,并随着B淋巴细胞反应的抑制而有增强的表现。因此认为牛白血病可能是以细胞免疫为主、体液免疫受抑的免疫反应过程,这种免疫状态是用疫苗来预防的一个重要障碍。BLV进入牛体后,主要引起牛的B淋巴细胞发生转化,使之变为肿瘤细胞,正是由于BLV侵害的靶细胞是B淋巴细胞,并能引起其突变,失去正常的分化和功能,所以才导致机体的体液免疫受抑。
1.3 牛病毒性腹泻黏膜病
免疫抑制在该病发病机理中起着重要的作用。BVDV感染的P1牛,免疫应答持续性减弱。此外,许多出生后原发BVDV感染牛,都出现了免疫抑制[12]。牛病毒性腹泻黏膜病毒感染动物引起免疫抑制主要通过抑制干扰素产生,降低外周淋巴细胞对各种有丝分裂原的应答,降低循环B细胞及T细胞的绝对数及T细胞的百分率。损害体液抗体产生,降低单核细胞的趋化性,改变中性粒细胞的功能,损害外周淋巴细胞的免疫球蛋白的分泌,诱发自发性菌血症,损害血液对细菌的清除,有助于其他嗜肺性病原体的继发感染。
1.4 牛免疫缺陷病毒感染
牛免疫缺陷病毒(bovine immunode ficiency virus,BIV)属于反转录病毒科慢病毒属,能引起牛的淋巴结病、淋巴细胞增多症、中枢神经系统损伤和进行性消瘦等症状[13],并可干扰机体免疫系统功能的正常发挥。
牛免疫缺陷病毒诱导的滤泡增生可能与抗原-抗体复合物的形成有关。牛免疫缺陷病毒感染早期即可检测出免疫功能的变化。接种后数月,被感染牛的外周血淋巴细胞对有丝分裂原P0W、ConA和PHA的反应下降一半,在接种后10个月仍然抑制。接种3~4个月CD4+T淋巴细胞发生选择性消耗;接种4~5个月ADCC反应明显减少。可见在牛免疫缺陷病毒感染早起阶段,淋巴细胞功能已被损害,但不表现临床症状,也无免疫缺陷病毒引起的继发感染和机会性感染[8]。
1.5 牛恶性卡他热
牛恶性卡他热病毒属于,为疱疹病毒科(Herpesviridae)疱疹病毒亚科(Gammaherpesvirinae),捐羚疱疹病毒Ⅰ型(alcelaphine herpesvirus-1)。在感染牛的体内,病毒主要存在于血液、淋巴结、脑、脾脏等组织中。在血液中的病毒与白细胞紧密结合,不易脱离,也不易通过细菌滤器。病毒侵入牛体后,首先侵害淋巴结、脾脏和集合淋巴结的淋巴组织,并在此复制。许多小淋巴细胞被破坏,发生中心萎缩。这些退行性变化的结果刺激了整个身体的淋巴网络系统中心,产生中等和大的淋巴细胞。试验诱发本病时,发生白细胞减少,含有病毒的单核细胞进入血液,大多数病牛死亡,极少数能获得免疫。
造成牛免疫抑制的诱因主要包括物理环境因素、化学因素、病原微生物因素、营养因素等,涉及牛场的管理、营养、用药、防疫等多个方面。
2.1 物理环境因素
物理环境因素包括拥挤的圈舍、温度、转舍、湿度、通风、光照等应激因素,可以通过改变牛机体神经内分泌系统与免疫系统间的相互作用影响牛的免疫功能而引起免疫抑制,这种免疫抑制通常是可逆的而不易被查觉的。因此,越来越多的学者开始呼吁要对奶牛采取精细化的饲养管理方式。
2.2 营养性因素
奶牛所需要的营养物质包括水、能量、蛋白质、矿物质和维生素等。目前,许多厂家的饲料配方仅依据生长性能来配制,往往忽视对免疫机能的影响。某些维生素(如复合维生素B、维生素C等)和微量元素(如铜、铁、锌、硒等)是免疫器官产生免疫应答所必需的物质,若缺乏或过多或各组分间搭配不当,会影响到免疫组织和细胞的正常代谢而间接引起免疫抑制。
维生素A对乳牛非常重要,乳牛自己不能合成维生素A,缺乏维生素A会导致上皮细胞和黏膜角质化,使奶牛易感染疾病。锌参与多种细胞功能,周平等(1995)报道,缺锌会特异性地影响胸腺发育,主要损伤CD4细胞,引起T细胞功能损害。铜缺乏可导致碱性T淋巴细胞缺陷,刘铁纯(1989)报道:机体缺铜会降低血液IgG、IgA和IgM,并可导致抗体生成细胞反应降低。缺铁时,能直接损伤淋巴细胞合成DNA,抑制抗体生成,铁含量过高时会抑制细胞的杀菌能力,增加感染的发病率和严重性。维生素E和硒一起发挥作用,硒可以调节细胞免疫,增强免疫功能,但其作用机制还有待于深入研究。
2.3 化学因素
某些化学物质,常见的如农药、疫苗佐剂、霉菌毒素(如黄曲霉素B)、激素、应激、消毒剂、粪污等,可以对牛机体的天然防御屏障和免疫器官造成损害(毒害),弱化免疫系统的机能,造成免疫抑制。
转变传统的养殖理念,树立以牛为本的理念,对牛场进行精细化的饲养管理,增强牛的舒适度,最大程度提高奶牛的福利,增强牛体的抗病能力,只有健康的牛才能生产出优质的牛奶和牛肉。
3.1 科学选择场址
奶牛场应建在地势高燥、土质坚实、背风向阳、地下水位在2 m以下的地方修建,可防止饲料发生霉变和因潮湿环境引起的各种奶牛疾病。在奶牛场的生产中,保证充足的优质水源,远离屠宰场、肉联厂、排污通道和化工厂。
3.2 精细化的饲养管理
奶牛在18~20℃的温度下是产奶的最适温度,温度过高会发生热应激,引起母牛分泌激素紊乱,导致代谢失调,患上繁殖疾病。湿度可以影响牛体的热调节、健康和生产力,高湿情况下,牛舍内容易滋生病原性真菌、细菌和寄生虫等,高湿度还会使垫料发生霉败,导致奶牛发生曲霉菌病。通风换气对于保持牛舍良好的环境是非常重要的,不论在什么季节都必须进行的工作,一般认为,牛舍的通风速度以冬季0.3~0.4 m/s,夏季0.8~1.0 m/s为宜。光照可以影响牛的健康及繁殖,在设计牛舍时首先考虑自然光,不仅利于牛的健康生长,还可以节约能源。此外,牛场还应建立足够空间的运动场并且搭建凉棚,保证牛的日常活动量以提高牛的自身免疫力。
3.3 做好良种选育工作
在不断降低成本的情况下提高牛的生产性能,改进牛的遗传品质,重点提高牛体的抗病能力和生产性能,对牛群定期进行疾病监测,对于检测出携带免疫抑制性疾病病原的种牛要坚决淘汰,逐步净化种牛群。
3.4 做好免疫预防工作
根据具体的发病情况制定合理的免疫程序,选择优质高效安全的疫苗。定期开展抗体水平检测,发现问题及时处理,确保牛群健康。
研究某些病原体感染后对免疫系统的损害作用,对养殖业有重要的经济意义,我们对这种免疫抑制的影响应有充分的认识。尽管免疫抑制存在着很大的潜在威胁,但只要采取合理的综合性防控措施,就可以最大限度地减少损失。传染病的防控是多种措施的综合,目前,用于牛的疫苗种类还比较少,作为畜牧兽医从业者,应该摒弃“疫苗万能”的防控理念,疫苗仅是综合防控措施之一,在养牛生产过程中,必须贯彻“及时了解,全面分析,养重于防,防重于治,防治结合”的健康养殖理念。事实上,引起牛发病的各种因素之间往往相互促进,互为因果,从而使各种疾病的病因变得非常复杂,只有充分增强牛群自身的体质,培育优质健康牛群,才能从根本上减少疾病的发生,提高牛群的生产性能和养牛生产的经济效益。■(编辑:李雨慈)
[1] 唐茂恒.烟台地区规模化肉种鸡场免疫抑制性疫病的流行病学调查[D].山东泰安.山东业大学.2010.
[2] D'ARCE R C F,ALMEDIA R S,SILVA T C,et al.Roehe PM and Ams CW.Restriction endonucleases and monoclonal antibody analysis of Brazilian isolates of bovine herpesvirus 1 and 5[J].Veterinary Microbiology,2002,88:315-334.
[3] Hinley S,Hill A B,Srikumaran S.Bovine herpesvirus-1 infection affects the peptide transport activity in bovine cells[J].Virus Res, 1998(53):91-96.
[4] Noel E J,Israel B A,LetchworthⅢG.J,et al.Effects of immunization with bovine herpesvirus-1 glycoproteins on bovine herpesvirus-1-induced alteration of bovine neutrophil chemotatic and anti-Pasteurellahaemolyticaactivities [J].Vaccine,1988(7): 433-440.
[5] Noel E J,Israel B A,LetchworthⅢ,et al.Preincubation of bovine blood neutrophils with bovine herpesvirus-1 does not impair neutrophil interaction with Pasteurella haemolytica A1 in vitro[J].Vet. Immunol.Immunopathol,1988(19):273-284.
[6] Waren L M,Babiuk L A,Campos M.Effects of BHV-1 on PMN adhesion to bovine lung endothelialcells[J].Vet.Immunol.Immunopathol,1996(55):73-82.
[7] Winkler M T,Doster A,Jones C.Bovine herpesvirus 1 can infect CD4 (+)T lymphocytrs and induce programmed cell death during acute infection of cattle[J].Virol,1999(73):8657-8 668.
[8] 郑世军,宋清明.现代动物转染病学[M].北京:中国农业出版社, 2013.
[9] Pyeon D,Sp litter G A.Interleuk in-12 p40 mRNA expression in bovine leukem ia virus-infected animals:increase in a lymphocytosis but decrease in persistent lymphocytosis[J].Virol,1998,72(8):6 917-6 921.
[10] Flaming K P,Frank D E,Carpenter S,et al.Longitudinal studies of immune function in cattle experimentally infected with bovine immunodeficiency-like virus and/or bovine leukemia virus[J].Vet Immunol Immunopathol,1997,6(1-2):27-28.
[11] 潘耀谦,成军,佐佐木谆,等.流行性白血病病牛的免疫病理学观察[J],中国兽医学报,1999,20(2):176-180.
[12] 孔繁德,陆承平,牛病毒性腹泻-粘膜病的最新研究进展[J],福建畜牧兽医,2005,27(3):9-13.
[13] Campbell R S,Robinson W F.The comparative pathology of the lentiviruses[J].Comp Path,1998,119:335-395.
The Causation of Immunesuppression and the Mechanisms of Immunosuppressive Diseases of Bovine
Liu Meiling1,Hu Shilin1,Wang Aihua2
(1.Shandong Vocational Animal Science and Veterinary College,Weifang Shandong,261071; 2.Shandong Bangji Group Feed Co.,Ltd,Zibo Shandong,255000)
With the continuous development of cattle industry,the disease become an important factor which restrict the healthy culture,especially the immunosuppressive diseases should not be ignored.To help the healthy development of cattle industry,this review focuses on the mechanisms of immunosuppressive diseases and the cause of immunesuppression of bovine.
Bovine;immunesuppression mechanism;immunesuppression;cause
10.3969/j.issn.1008-4754.2015.02.024