○ 孟思妤孟长明陈昌福
(1)河南省新乡康大消毒剂有限公司;2)华中农业大学,武汉430070)
微生态制剂概念及其在水产养殖中应用的一些问题(4)
○ 孟思妤1)孟长明1)陈昌福2)
(1)河南省新乡康大消毒剂有限公司;2)华中农业大学,武汉430070)
3.2 肠道菌群与动物免疫的关系
目前,肠道菌群与动物免疫的关系仅在人和畜禽上有过报道,而关于水产动物这方面的研究尚未见系统报道。一般认为,肠道的免疫作用的产生依赖原籍菌群。当微生物菌群在新生儿期发展并延续整个生命的时候,微生物与宿主免疫系统的相互作用也开始进行(程茜和刘作义,2003)。肠道菌群重要的生理意义包括抵御病原体侵袭、刺激机体免疫器官的成熟、激活免疫系统及参与合成多种维生素、调节物质代谢等。
3.2.1 菌群屏障作用
动物的非特异性免疫应答,主要依靠机体的屏障作用,包括正常菌群、机体的皮肤黏膜、补体等体液因子、吞噬细胞等。其中,正常菌群的屏障作用是极为重要的一个方面(Vo11aard and C1asener,1994)。许多研究报道指出肠道菌群在人的肠道中起着生物屏障作用,可对外袭致病菌入侵、定居有拮抗作用。这种由肠道正常菌群提供的对致病菌和潜在致病菌在肠道中定植和增殖的抵抗性被称为定植抗力(张日俊,2002)。凡是有正常菌群存在的部位(包括皮肤表面、口腔、呼吸道黏膜等),都有正常菌群形成的定植抗力存在。缺乏定植抗力,动物肠道中的病原菌或潜在病原菌极易大量增殖,并突破肠黏膜进入组织中,最终导致全身感染,甚至因此而死亡。
3.2.2 促进免疫器官生长发育
益生菌能促进机体免疫器官的生长、发育、成熟,增加T、B淋巴细胞的数量,增加胸腺淋巴细胞免疫球蛋白含量。张日俊和万孟明(2003)用含有乳酸杆菌、芽孢杆菌和酵母菌的微生物饲料添加剂饲喂肉仔鸡,结果显示微生物饲料添加剂能明显刺激胸腺、脾脏和法氏囊的发育,增强鸡T淋巴细胞对丝裂原ConA或B淋巴细胞对丝裂原LPS刺激的反应性,增强了机体的细胞免疫和体液免疫功能。杨汉博和潘康成(2003)报道益生芽孢杆菌是一种很好的免疫增强剂,能促进肉鸡的免疫器官生长发育,提高机体的体液及细胞免疫功能,在提高机体的抗病能力方面具有很好的免疫学基础。
3.2.3 激活免疫因子
有研究报道,肠道菌群能明显激活巨噬细胞活性、促进细胞因子的分泌,增强免疫功能,提高宿主的抗病能力。在某些情况下,这些细胞因子可以代替免疫调节剂,刺激造血活性,增强成熟细胞的功能(赵燕飞等,2004)。Dinare11o(1989)研究发现,双歧杆菌能刺激免疫细胞分泌IL-1和IL-6,而IL-1又可促进T辅助细胞分泌IL-2和B淋巴细胞分泌抗体,也能增强NK细胞的杀伤功能;同时,IL-6可促进B淋巴细胞的分化成熟,使之分泌抗体,又可直接诱导T淋巴细胞的增殖并参与T淋巴细胞、CTL、NK细胞及LAK的细胞分化。双歧杆菌对T细胞的增殖和IL-2的产生没有直接作用,但能诱导TNF-α、IL-β、IL-6、IL-10和IFN-α的mRNA表达。
3.2.4 肠道菌群与肠黏膜免疫
肠道菌群是肠黏膜屏障的重要组成部分,包括其参与构成机械屏障、菌群和黏膜共价结合,与机体产生的酶、活性肽以及代谢产物共同组成化学屏障、免疫反应产生IgA、IgM及与各种免疫活性细胞和细胞因子等形成免疫屏障。肠道菌群对于肠道黏膜免疫的发生和成熟非常重要,肠道菌群可能影响体内免疫平衡。益生菌用于疾病治疗的机制可能有二种,一是益生菌能保持非免疫性肠黏膜屏障,主要指其增加肠道渗透性和改变肠道微生态;另一种是改善肠道免疫屏障,特别是通过肠IgA反应和缓解肠道炎症反应,从而保持肠道的稳定(程茜和刘作义,2003)。许多益生菌的作用都是通过免疫调节介导,尤其是对前炎性、抗炎性细胞因子平衡的控制。利用这些相应的作用机制,益生菌可以作为缓解肠道炎症,恢复黏膜功能,下调超敏反应的一种治疗新工具。正是由于肠道菌群在肠黏膜免疫方面的特殊作用,Grangette等(2001)将活的乳杆菌作为破伤风毒素黏膜疫苗的抗原递送系统,经鼻免疫,成功诱导了产生IgG抗体的特异性体液免疫反应和黏膜IgA抗体。这为益生菌开辟了新的应用前景。
此外,肠道菌群定植作用对于肠相关淋巴组织(GALT)的成熟是一种重要的抗原刺激。He1ge1and等(1996)研究结果表明,在定植作用方面,肠菌群不断向肠系膜淋巴结迁移,但迁移的细菌数量随着特异性IgA反应而减少,反映了肠道屏障机制的成熟。因此认为在肠相关淋巴组织发生的免疫反应,受控于肠道菌群的代谢活性和肠道菌群的平衡。Camerini等(1998)将外周淋巴结的淋巴细胞移植到重症联合免疫缺陷(SCLD)小鼠后,再分析其小肠上皮内淋巴细胞(iIEL)时发现,来源于胸腺的成熟T细胞可移行到小肠,在小肠环境中可分化为有特殊功能的IEL,但由于SCLD受体鼠的肠菌群减少,所以IEL数目很少,据此认为IEL的回归与位于固有层的肠道菌群抗原有关。
(全文完)