双翅目昆虫侵袭对奶牛细胞和体液免疫的影响

内蒙古农业大学动物科学学院 010018

王纯洁 内蒙古农业大学兽医学院 010018

阿日查 郭雪梅 刘 波 吉米斯 陈 浩 内蒙古农业大学动物科学学院 010018

奶牛被叮咬的部位会出现发痒、疼痛、出血、甚至皮下水肿等症状，导致奶牛发生乳头炎症，以及坏死性皮炎或出现丘疹。牛皮蝇叮咬患部化脓或结痂，可能发生皮下蜂窝织炎。吸血双翅目昆虫频繁侵袭奶牛，奶牛的行为表现为踢蹴、骚动不安、恐惧、狂奔或长期立于向风处，同时采食量下降、贫血、消瘦、生长发育受阻及畜产品质量降低，严重时产奶量下降19%～25%[1]。应激反应也是一种介于健康和疾病之间的中间状态。它是一个动态的过程，包括应激反应和应激原。根据应激原不同，应激分为冷应激、热应激、断奶应激、运输应激、混群、拥挤应激、限制应激及噪声应激等。如果作用时间过长或侵袭强度过大，机体将会逐渐失去应付能力，出现衰竭现象，机体呈现出病理状态。因此，应激的整个发展过程及最后结果又被称之为“一般适应综合征（GSA）”。在典型情况下，GSA可分为3个发展阶段，即动员阶段、适应阶段及衰竭阶段[2.3]。近年来，昆虫应激受到人们的广泛关注，许多昆虫是人类及动物传染病的媒介害虫，他们扰乱了动物的正常行为活动，使动物无法安定采食及休息，从而导致其生产力下降。内蒙古地区是一条奶牛业生产带，但是由于其地理和生态环境的特殊性，长期以来在奶牛产业化养殖区域一直未能建立起科学的、完善的管理体系，使奶牛生活的环境日益恶化。常年发生蝇、蚊等双翅目昆虫的侵袭，引起奶牛正常行为的改变、神经内分泌紊乱、内环境失调、免疫力下降、重大疾病流行及动物福利等问题[4]。本论文通过研究夏秋季节奶牛受到双翅目昆虫侵袭，诱发奶牛发生聚集行为其免疫指标的变化规律，来论证双翅目昆虫侵袭奶牛的应激反应，探讨聚集行为的产生对奶牛免疫机能的影响，对于指导生产和改善饲养管理提供理论依据。

1 材料和方法

（1）试验时间和地点。试验于6月到11月在内蒙古奶联社乳泉牧场进行。

（2）试验牛的选择。按产奶量和胎次相近的原则，在乳泉牧场所饲养的800头荷斯坦泌乳牛群中选择9头健康的牛作为试验动物，并按不同泌乳阶段分为3组，即泌乳前期、泌乳中期及泌乳后期，每组3头。该牧场饲料给予时间为 7∶00～9∶00、13∶30～15∶30 及 19∶00～21∶00， 共 3 次， 挤奶时间为 5∶30～7∶00、17∶30～19∶00，其余时间在运动场休息。

（3）试验仪器。移液枪，Multifuge离心机 （美国Thermo Scientific Heraeus公司）、恒温生化培养箱（ZXSD-B1090上海智城公司）、FACSSalibur流式细胞仪(BD公司)、无抗凝剂采血管、全自动血液分析仪 Poc H-100Iv、日本SYSMEX公司(KX-21)和流式细胞仪。

（4）试验方法。在每个试验月的试验日双翅目昆虫活动最频繁时间段，用肝素钠真空采血管采1次血，尾静脉采血5mL，用于测定免疫指标CD3、CD4、CD8及 CD21。

（5）数据处理。应用Excel软件收集整理数据，用SAS 9.0软件对数据进行方差分析。试验数据用 “平均数±标准差”表示，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果和分析

（1）奶牛血液中 CD3+T淋巴细胞（%）的变化。奶牛血液中 CD3+T淋巴细胞（%）变化见表1，奶牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）分析图见图1。从表1可以看出，全部试验牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）的总体均值，从6月份74.40±6.05显著下降至7月份54.71±2.29（P＜0.05），一直持续到 10 月份 51.25±1.70，最低值出现在8月份。同一月份不同泌乳期试验牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）差异不显著（P＞0.05）。 在各试验月，泌乳前期、中期和后期试验牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）水平在组内的变化规律与全部试验牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）水平的总体均值的变化规律相同。

表1 奶牛血液 CD3+T淋巴细胞（%）变化

图1 奶牛血液中CD3+T淋巴细胞（%）分析图

表2 奶牛血液 CD4+T淋巴细胞（%）变化

图2 奶牛血液中 CD4+T淋巴细胞%分析图

（3）奶牛血液中 CD8+T淋巴细胞（%）的变化。奶牛血液中CD8+T淋巴细胞（%）变化见表3。从表3可以看出，全部试验牛血液中CD8+T淋巴细胞（%）的总体均值，从6月份13.17±0.72极显著升高至 7 月份 34.97±1.39（P＜0.01），一直持续到 9 月份20.84±1.07，最高值出现在7月份。在10月份泌乳中期和后期试验牛血液中CD8+T淋巴细胞 （%）水平显著高于泌乳前期试验牛血液中CD8+T淋巴细胞（%）水平。泌乳前期、中期和后期试验牛血液中CD8+T淋巴细胞（%）水平在组内的变化规律与全部试验牛血液中CD8+T淋巴细胞（%）水平的总体均值的变化规律相同。

表3 奶牛血液CD8+T淋巴细胞（%）变化

图3 奶牛血液中 CD8+T淋巴细胞%分析图

（4）奶牛血液中CD21+B淋巴细胞(%)的变化。奶牛血液中CD21+B淋巴细胞（%）变化见表4。从表4可以看出，在6、8、9、10月份，泌乳前期和中期奶牛血液中CD21+B淋巴细胞（%）水平组间差异不显著（P＞0.05），在7月份泌乳前期牛血液中CD21+B淋巴细胞（%）水平与泌乳中期和后期牛血液中CD21+B淋巴细胞（%）水平差异显著（P＜0.05）。对泌乳前期牛和泌乳中期牛血液CD21+B淋巴细胞（%）水平的变化规律是从 6月 30.81±2.16%、27.76±2.81%下降至 8月 25.33±3.16%、20.50±1.65%，从 9月显著提高至 32.25±3.52%、33.69±4.10%的水平（P＜0.05），持续至 10 月。泌乳后期牛和全部试验牛血液CD21+B淋巴细胞（%）水平从7月下降，8月降到最低值，9月开始回升，10月显著提高（P＜0.05）。

表4 奶牛血液中CD21+B淋巴细胞%变化

图4 奶牛血液中 CD21+B淋巴细胞%分析图

3 讨论

许多研究认为，应激反应能抑制机体的免疫功能。白海波等[5]研究证明，急性低氧可使大鼠T淋巴细胞的转化功能降低；常青等[6]研究证明，以焦虑与恐惧为特征的条件反射性应激能使大鼠的细胞免疫功能受到抑制；张学英等[7]报道，应激不但能抑制细胞免疫功能，而且对体液免疫也具有抑制作用。目前已知CD3分子可以表达于全部T细胞上，是T细胞共同的表面标记，故它是鉴定T细胞的重要标记。CD3+T淋巴细胞降低，表明细胞免疫机能受到抑制或降低。CD4存在于辅助性T细胞表面，CD8存在于毒性T细胞表面。CD4+T细胞含量升高时，表明当外源性病原微生物入侵机体时能很快启动免疫反应来抵抗病原，机体免疫功能增强，不易感染疾病。CD8+T细胞含量升高时，表明识别被感染的细胞越多，机体自身的免疫功能降低。CD21+B淋巴细胞的多少代表着机体体液免疫功能的强弱，CD21+B淋巴细胞降低，机体体液免疫受到抑制或降低。CD4与CD8+T细胞在机体体液免疫与细胞免疫中发挥着重要的调节作用。T细胞这两个亚群之间的平衡决定着机体免疫系统的稳定。通常情况下，CD4/CD8比值为2∶1，如果偏离比值或比例倒置，表明机体免疫机能失调[8.9]。井霞等[10]研究证明，慢性冷热应激期CD3+T淋巴细胞与CD21+B淋巴细胞百分率均显著降低，奶牛的免疫能力降低。本次试验结果表明，在双翅目昆虫活动时期，双翅目昆虫侵袭对奶牛血液中CD3+T、CD4+T以及CD21+B淋巴细胞（%）水平的影响，是从6月份的较高水平显著降低，8月份出现最低值，CD3+T与CD4+T降低一直持续到10月份。因此，认为在吸血双翅目昆虫频繁侵袭奶牛，引起奶牛产生聚集行为时期，奶牛细胞免疫机能降低或抑制。另外，双翅目昆虫侵袭对奶牛血液CD8+T淋巴细胞（%）水平的影响，是从6月份的数值提高到7月份的最高值，一直持续至9月份。CD8+T细胞含量的提高，进一步表明能识别被感染的细胞越多，双翅目昆虫的侵袭，降低奶牛机体本身的免疫功能，需要用疫苗来抵抗病原。CD21+B淋巴细胞含量降低，表明双翅目昆虫侵袭能抑制或降低奶牛机体体液免疫功能，9、10月份CD21+B淋巴细胞含量升高，表明奶牛机体受到吸血双翅目昆虫强烈刺激后，积极作出体液免疫应答，并取得一定效果。双翅目昆虫的侵袭时期，尤其是在吸血双翅目昆虫频繁侵袭奶牛，引起奶牛产生聚集行为时期，奶牛细胞免疫机能抑制或降低。另外，奶牛机体本身的免疫功能降低，需要用疫苗来抵抗病原。双翅目昆虫的侵袭，尤其是在吸血双翅目昆虫频繁侵袭奶牛，引起奶牛产生聚集行为，能抑制或降低奶牛机体体液的免疫功能。