痒螨诱导宿主免疫应答研究进展

廖晓霞，古小彬

(四川农业大学动物医学院，四川温江 611130)

痒螨诱导宿主免疫应答研究进展

廖晓霞，古小彬*

(四川农业大学动物医学院，四川温江 611130)

痒螨病普遍存在于世界各地，严重危害着动物的健康，也给动物养殖业造成巨大的经济损失。痒螨在宿主体表的物理活动、分泌物及其死亡后的瓦解产物，可激活宿主的一系列复杂级联反应，最终导致宿主的局部和系统性炎症反应及免疫应答。目前，国内外学者对痒螨的流行病学、治疗等方面研究较多，但在痒螨引起宿主的免疫应答方面研究相对较少。论文就动物感染痒螨后其组织和血液内炎性细胞的变化情况及痒螨诱导宿主发生的免疫应答——超敏反应、体液免疫应答和细胞免疫应答等方面进行综述。

痒螨；宿主；免疫应答

痒螨病是痒螨(Psoroptescommunis) 寄生于哺乳动物的皮肤表面，以刺吸宿主的体液、淋巴液和渗出液为营养，引起宿主动物的一种慢性、顽固性、接触性、传染性皮肤病。该病流行范围广，对养殖业造成重大的经济损失，同时威胁野生动物的生存和发展[1]。

痒螨在宿主体表的物理活动、分泌物及其死亡后的瓦解产物，可激活宿主的一系列复杂级联反应，最终导致宿主产生体液免疫、细胞免疫及局部免疫等全方位的免疫应答。目前，国内外学者对痒螨的流行病学、治疗等方面研究较多，但在痒螨引起宿主的免疫应答研究相对较少。 本文主要就动物感染痒螨后宿主免疫应答的相关内容进行综述。

1 炎性细胞变化

1.1 皮损组织中炎性细胞的变化

感染绵羊痒螨(Psoroptesovis)的绵羊皮肤组织中呈现角质层嗜酸性脓疱形成及皮肤浸润嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞[2]。更详细的分析显示，绵羊在试验条件下感染时浸润的细胞主要是嗜酸性粒细胞并伴随肥大细胞的增生，并且嗜酸性粒细胞在首次感染的第9周达到峰值约为1 200个/cm2，而肥大细胞在首次感染的第3周达到峰值约为140个/cm2[3]；同时有明显的皮肤水肿，增生和退行性表皮变化及局部炎症反应[4-5]，以上的变化均发生在人工感染痒螨后24 h内[4]。另外，绵羊皮内接种痒螨粗提取物后，24 h～48 h内接种部位出现嗜酸性粒细胞浸润[6]。自然感染痒螨的绵羊皮损处亦有明显的嗜酸性粒细胞浸润[2]。在自然感染痒螨的赫里福德牛皮损组织的细胞浸润亦与绵羊类似，以嗜酸性粒细胞浸润为主，同时伴有巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞的浸润及肥大细胞的增生[7]。

1.2 血液中炎性细胞的变化

绵羊初次感染痒螨后血液中嗜酸性粒细胞和中性粒细胞均增加，其中中性粒细胞在首次感染的第14周达到峰值约为4×109/L，而嗜酸性粒细胞在首次感染的第12周达到峰值约为2.3×109/L；同时血红蛋白浓度于感染的第6周开始显著下降并于第14周达到最低值约为9.5 g/dL (正常对照约为12.6 g/dL)[8]；亦有初次感染痒螨后绵羊血液中嗜碱性粒细胞的上升报道[3]。初次感染痒螨的牛血液中嗜酸性粒细胞也显著上升[7,9]，而再次感染痒螨后嗜酸性粒细胞显著增加仅维持了10 d左右[9]。

2 免疫应答

2.1 超敏反应

外寄生虫叮咬宿主或皮内注射寄生虫抗原后，常引发宿主发生速发型超敏反应(immediate hypersensitivity，IH)和迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity，DTH)[6]，这两种超敏反应在皮内注射痒螨提取物的兔和牛体中亦得到证实[9-11]；同时，绵羊经初次感染绵羊痒螨(P.ovis)后，可引起由IgE介导的速发型超敏反应和由细胞介导的嗜酸性粒细胞增多的迟发型超敏反应[3,12]。

2.2 体液免疫应答

通过ELISA检测发现，绵羊感染绵羊痒螨(P.ovis)后约3周～4周体内抗痒螨抗原的特异性IgG抗体含量上升[13-14]，而牛的特异性IgG抗体含量上升时间则发生在感染后的1周～5周内[14-15]。另外研究发现，首次感染绵羊痒螨(P.ovis)的绵羊血清中IgG较IgE先增加，IgG于感染后第2周增加而IgE于感染后第7周增加；而再次感染绵羊痒螨(P.ovis)时，血清中IgE增加但IgG没有明显的上升表达[3,6]。

早期，Fisher W F[14]证实了牛感染绵羊痒螨(P.ovis)后，血清中抗痒螨抗原特异性抗体IgG浓度与螨虫数和结痂面积呈正相关，其中结痂和螨虫均在初次感染的第2周开始出现，并于第7周和第5周分别达到各自的峰值，同时血清中抗痒螨抗原特异性抗体IgG 于第3周开始出现，并于第6周达到峰值(以上变化均在第7周进行药物治疗前发生，治疗后变化无规律)。这个结果后来也被Lonneux J F等[15-16]证实。研究认为，螨虫感染后诱导的超敏反应会导致皮肤出现炎症，此时病变的皮肤环境更有利于螨虫的生长[7,13]，同时螨虫种群的增加和皮炎的发展可能会伴随抗体滴度的初始上升而变化[13-14]。

此外，虽然嗜碱性粒细胞或肥大细胞会影响IgE与之结合的免疫功能，但直至感染绵羊痒螨(P.ovis)后第7周虽然有嗜碱性粒细胞或肥大细胞的增加，但未在血清中检测到抗痒螨抗原特异性抗体IgE的显著增加；这表明，IgE介导的Ⅰ型超敏反应不会加速病变的发展[3]。

2.3 细胞免疫应答

细胞免疫过程通过感应、反应、效应3个阶段，在反应阶段致敏淋巴细胞再次与抗原接触时，便释放出多种淋巴因子(转移因子、移动抑制因子、激活因子、皮肤反应因子、淋巴毒素、干扰素)，与巨噬细胞，杀伤性T细胞协同发挥免疫功能。

绵羊健康皮肤中CD4+/CD8+T细胞的比例为1.9/1，但感染绵羊痒螨(P.ovis)后的第7周皮肤中CD4+T细胞大量增加，此时皮肤中CD4+/CD8+T细胞的比例上升至70.5/1。同时在感染痒螨的绵羊皮肤中也会浸润大量的γδT细胞、CD45RA+和CD1b+细胞；并且嗜酸性粒细胞与肥大细胞的大量浸润提示CD4+细胞表达Th2型细胞因子[6,17-19]。而后Mcneilly T N等[20]利用免疫组织化学技术验证了绵羊感染绵羊痒螨(P.ovis)后Foxp3+T细胞亦会浸润于其皮肤中，并且Foxp3+T细胞浸润于皮肤的时机大致类似于免疫效应细胞的浸润，包括CD4+T细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞[3,17,20-21]。

为了研究痒螨引起宿主发生的早期炎症反应，国外学者们采用微阵列、荧光定量PCR等技术分析了痒螨在感染宿主48 h内的细胞免疫情况。Watkins C A等[22]将羔羊皮肤表皮的角质形成细胞进行培养，培养后用绵羊痒螨(P.ovis)抗原刺激角质形成细胞，通过微阵列监测(分别在抗原刺激后1、6 、24、48 h进行监测)这些细胞的mRNA表达，发现6个基因表达上调，其中1个显著增加的促炎性细胞因子为IL-8；同时利用RT-PCR进行了验证，发现羔羊的角质形成细胞被绵羊痒螨抗原刺激后的1 h时上调最大的为IL-8，但刺激后的24 h和48 h均减少至痒螨抗原刺激前的水平。在人工感染绵羊痒螨(P.ovis)的微阵列中发现，绵羊经人工感染后24 h内(分别在1、3、6 、24 h进行监测)有1 522个基因差异表达显著；随后并通过RT-PCR进行验证，发现许多在过敏反应和炎症反应中有着重要作用的基因，包括促炎性细胞因子(IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-4)和参与免疫细胞激活的选择素，黏附因子及趋化因子(SELE、SELL、SELP、ICAM-1、CSF-2、CSF-3、CCL-2和CXCL-2)；其中IL-1α、IL-1β、IL-6，SELE、SELP、ICAM-1、CSF-3、CCL-2和CXCL-2均在感染的3 h时达到峰值，而IL-4，SELL和CSF-2均在6 h时达到峰值，IL-8则在24 h时才达到峰值[23]。

该分析还强调了转录因子NF-kB家族和AP-1在早期促炎反应中的作用，并表现出朝向Th2型免疫应答的趋势[23]，类似的结果在Burgess S T等[24]的研究中亦得到证实，表明转录因子NF-kB家族和AP-1在该炎症反应中起着重要的作用。

除了以绵羊作为试验动物的研究外，还通过ELISA的方法检测了家兔自然感染兔痒螨(Psoroptescuniculi)后血清当中炎症因子的表达，发现外周血中各种炎症细胞被激活，同时炎症细胞因子如前列腺素E2、IL-6、IL-8和转化生长因子β1均增加[25]。上调的促炎性细胞因子如IL-1α、IL-1β、IL-8、IL-6和增加的选择素及黏附因子会参与免疫细胞迁移至结痂病变部位的过程当中。这些因子的增加可能进一步加剧早期促炎反应，导致水肿及产生浆液性渗出物，提供螨虫食物的来源。

另外，通过荧光定量PCR的方法还研究了比利时蓝牛和荷斯坦弗里斯兰牛自然感染绵羊痒螨(Psoropesovis)后宿主的皮肤免疫应答及细胞免疫应答，通过皮肤中的细胞因子包括IL-4、IL-13、IL-6和IL-17的表达情况及血液中单核细胞的表达情况显示出Th2/Th17细胞混合表达；进一步分析得到IL-17的显著上升与牛皮肤中的嗜酸性粒细胞及其他免疫细胞的大量浸润有关，并且有可能导致更加严重的症状产生[26]。

由此可见，一系列炎性细胞的浸润及各种炎症细胞因子和转录因子的增加均揭示了动物痒螨病与免疫性疾病和炎症反应密切相关。这些结果可以推进我们对痒螨病发病机制的认识，帮助和指导对这种疾病的有效治疗。

3 结语

长期以来几乎完全依赖化学方法来控制痒螨病，致使环境受到污染并且存在耐药性、药物残留等问题，迫使人们不得不探索新的控制该病的方法，而应用免疫学的方法预防该病是目前广大学者认为最佳的思路方向。对痒螨感染的很多基本问题的解决有赖于人们对痒螨诱导的免疫机制尤其是免疫效应的调节机制和其他一些免疫学问题进行更深入的研究，相信在不久的将来痒螨病的诊断和防治工作将会取得突破性进展。

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Progress on Immune Responses of Hosts Induced by Psoroptic mites

LIAO Xiao-xia,GU Xiao-bin

(CollegeofVeterinaryMedicine,SichuanAgriculturalUniversity,Wenjiang,Sichuan,611130,China)

Psoroptic mange is prevalent worldwide and seriously endangers the animal production as well as animal health,causing huge economic losses to the animal industry.The physical activity,excretory and secretory products,collapse products of psoroptic mites on the hosts can activate a series of complex cascade responses of hosts,eventually leading to local and systemic inflammatory responses and immune responses.At present,the domestic and foreign scholars mainly study the epidemiology,treatment and other aspects of psoroptic mites,but the immune responses of the host caused by psoroptic mites are relatively few.This paper summarized the changes of inflammatory cells in infected animal tissues and blood and immune responses of hosts induced by psoroptic mites including hypersensitivity,humoral immune response and cellular immune response.

psoroptic mites; host; immune responses

2016-09-08

四川农业大学学科“双支计划”(SC-03571357)

廖晓霞(1991-)，女，四川成都人，硕士，主要从事动物寄生虫病学研究。*通讯作者

S852.746

A

1007-5038(2017)02-0094-04