韦如桂
(广西南宁市兴宁区五塘镇水产畜牧兽医站 530215)
黏膜免疫是利用分布于消化道、呼吸道、生殖道、泌尿道、乳腺黏膜或其他部位黏膜的淋巴组织,通过抗原的局部刺激作用使之发生免疫反应,产生分泌型免疫球蛋白,从而帮助抵御外界病原微生物感染的一种免疫方式[1]。在养猪领域已经得到了较好地应用。
黏膜免疫顾名思义是以动物体的黏膜组织为基础而发生的免疫,常见的黏膜组织包括消化道黏膜、呼吸道黏膜、泌尿生殖道黏膜等,这些黏膜的表层散布着与免疫相关的淋巴组织,通过抗原的刺激作用能产生分泌型抗体,从而起到抵抗病原微生物侵染的作用。黏膜免疫的发生需要黏膜免疫系统的支持,该系统不同于普通常规的由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成的内环境免疫系统,而是一种受黏膜蛋白表面抗原物质刺激而形成的局部免疫应答。整体包括非特异性免疫和特异性免疫两个方面,非特异性免疫功能是依靠黏膜的蠕动和纤毛的活动帮助减少病原菌对上皮细胞的作用,同时分泌黏液帮助抑制入侵的病原。而特异性免疫则是通过免疫细胞捕获抗原物质来产生局部免疫应答,清除外来物,阻止致病原进入机体。
实际养殖生产中,很多疾病的病原都是通过呼吸道、消化道、生殖道等侵染的,如果黏膜完整,功能完善,黏膜免疫力强,则病原体会在黏膜免疫作用下被杀灭,无法进入到机体内环境。在此过程中,黏膜扮演着天然“屏障”的角色,保护机体免受侵害。有些动物因疾病、化学物刺激、物理损伤等引发黏膜功能下降或受损时,病原很容易乘机而入,比如集约化猪场当舍内通风不良造成氨气、硫化氢等有害气体超标时,这些有害物会对呼吸道黏膜产生较为强烈的刺激,使得表面的黏膜液理化性质改变,对病原微生物的屏障作用降低,最终导致群发性疾病发生。伪狂犬病毒、流感病毒、支原体、巴氏杆菌、副猪嗜血杆菌、传染性胸膜肺炎放线杆菌等都是临床常见的呼吸道类病原体,且多通过有害气体刺激诱发。通过黏膜免疫的方法能使呼吸道表面产生分泌型抗体,病原进入呼吸道后这些抗体能第一时间将其中和,并形成免疫复合体,最终以分泌物或排泄物的形式(鼻液、痰液、粪便等)排出体外,避免对机体造成威胁。
仔猪出生后的1~3 d 通过滴鼻接种伪狂犬病毒疫苗的方法来预防伪狂犬病就是利用了黏膜免疫的原理。伪狂犬病毒疫苗属于弱毒疫苗(目前市场以基因缺失型居多),具备很好的自身抗原性,同时其保留的毒力也不会对仔猪形成感染,滴鼻后一方面这些疫苗株通过“提前占位”原理先于“野毒”与鼻腔中的免疫细胞表面特异性蛋白结合,这样即使有外界“野毒”侵入,其也会因为缺乏有效的可供结合的蛋白靶位而无法定植和复制。另一方面,结合后的疫苗株能刺激鼻腔黏膜进一步发生免疫反应,最终产生分泌型抗体,该型抗体能较长时间存在于黏膜表面,是保护呼吸道的一道屏障。当环境中的伪狂犬病毒经呼吸道传入时,这些抗体能及时将其中和,避免通过呼吸道途径感染。
伪狂犬病毒的滴鼻免疫法适用于本病流行的猪场。有的场上批次猪曾发生过该病,为了防止环境中残留的病原对本批次猪造成威胁也可采取该方法。很多猪场为了确保本场的绝对安全,甚至将滴鼻免疫法纳入程序性预防的范畴。另外,随着疫苗研制的进展和生产工艺水平的提升,其安全性提高的同时,抗原性得到了更好地保留,非常适合黏膜免疫接种。截至目前,伪狂犬病的滴鼻免疫已经应用于大多数的规模化猪场,算是黏膜免疫的一种成功应用。
仔猪腹泻是哺乳期仔猪常见的一种消化道疾病,多流行于寒冷季节,常见病原包括传染性胃肠炎病毒、流行性腹泻病毒、大肠杆菌等,其中以前两者感染后造成的损失最大,能导致90%以上的仔猪死亡,且传染极快,一般表现整窝发病。大肠杆菌病临床以仔猪黄白痢表现为主,由于病原属于细菌性微生物,故临床可通过使用抗生素进行预防。生产中需要重点防控的是传染性胃肠炎和流行性腹泻,因这两种病毒可寄生在肠道黏膜细胞中,通过快速复制的方式,在数量增加后导致肠黏膜大面积脱落,仔猪排出的粪便中不但有未消化完全的乳汁,还有大量的条索状、絮状的肠黏膜,大多数感染猪最终因营养不良和机体脱水而死亡。
目前预防流行性腹泻病以接种疫苗为主,而临床上的接种方法有两种,一种是将疫苗口服使用,另一种则是肌肉注射免疫法。尽管两种方法都能起到一定保护作用,但产生的免疫类型有着很大差别,口服免疫法是抗原在肠道中通过刺激黏膜组织而发生免疫,免疫方式以黏膜免疫为主,最终产生的抗体主要分布在黏膜表面,类型以分泌型的IgA 为主,是机体第一免疫屏障的组成部分,能阻止病原通过消化道感染[2]。肌肉注射法是通过抗原在机体内环境中形成免疫刺激而发生体液免疫和细胞免疫,最终产生的抗体主要分布在体液中,且抗体类型以IgG 为主,更倾向于组成机体的第二免疫屏障。相比较而言,第一种口服免疫法具有使用简便,免疫应激小,毒副作用小的优点。
微生态制剂是一类含有益微生物的制剂产品,常见包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、丁酸梭菌、酿酒酵母菌以及乳酸菌类微生物等。目前在养殖领域应用广泛,尤其是无抗养殖兴起后,微生态制剂作为其有效的替代品而被广泛推广。关于微生态制剂的作用机理,业内人士普遍认为是其中的益生菌通过和有害菌进行空间和营养的竞争而产生抗菌作用,还有些益生菌能分泌抗菌肽、溶菌酶等,可直接对环境中侵入的野毒或体内条件致病菌进行抑杀。但研究表明,益生菌进入肠道后还能对黏膜表面的淋巴组织产生刺激,使得黏膜免疫功能增强,这也是微生态制剂能降低疾病发生率的重要原因之一[3]。随着无抗养殖的兴起,微生态制剂在养殖领域应用越来越广泛,多数猪场从仔猪出生开始就灌服益生菌,使有益菌先于有害菌定植在肠黏膜表面,待到保育期后更换抑菌型益生菌种类,帮助降低断奶应激和换料性腹泻的发病率。当猪进入育肥期后,猪场可选择添加产酶型益生菌来帮助提升饲料消化率,降低料肉比,有助于提前出栏。
临床实践表明,每天按照01.%~0.5%的添加量在饲料中加入益生菌,使菌在饲料中的浓度不低于106cfu/g,便可使猪的肠道淋巴结发育更加成熟,免疫功能更完善。另外,微生态制剂对已经受损的黏膜也有一定修复作用,猪因感染轮状病毒、球虫、大肠杆菌、沙门氏菌、流行性腹泻或传染性胃肠炎病毒导致肠黏膜受损脱落时,病灶区域会重新生成新的黏膜层。使用微生态制剂后,一方面通过调理使肠道保持局部微生态平衡,阻止有害微生物对黏膜产生进一步危害,另一方面,部分种类的益生菌能产生黏膜修复性因子,使已经受损的黏膜得到修复,病程得到缩短,对动物后期的生产性能影响也能降至最低。
黏膜免疫虽然有着诸多优点,但如果操作不当,或者选择的疫苗种类不正确,最终也很容易出现安全性问题。有些养殖场在防控传染性胃肠炎和流行性腹泻两种病方面,将病猪的肠道组织进行体外灭活后直接饲喂而刺激肠道黏膜发生免疫反应。大致过程为,将病料组织进行清洗和分割后高温下烘干,再进行适当粉碎,之后拌入料中饲喂。高温的目的是为了对病料中的病原体进行灭活,而粉碎后的病料具有较大的表面积,使病毒能充分接触胃肠道黏膜免疫组织,从而起到刺激性作用而产生黏膜免疫抗体,这些抗体能帮助第一时间中和外界感染的野毒,对机体起到保护作用。但有些猪场在使用该法时,由于高温处理不彻底,导致病毒无法彻底被杀灭,这样饲喂后反而对健康猪进行了“接种”,导致群发性感染。正是因为容易发生安全性问题,临床上我们不鼓励使用含病毒的组织自行处理制备“自家苗”。
黏膜免疫对于提升猪群的整体健康水平有显著作用,尤其是能帮助降低传染性疾病的发生率。为了能充分利用好机体的这一免疫功能,我们可以从以下几个方面采取措施进行提升。
以黏膜免疫为目的的疫苗接种时需要掌握一定的技巧。首先,黏膜中的相关免疫组织通常需要较高数量的疫苗毒株刺激才能成功完成免疫,故接种时要求抗原浓度要高,建议饮水免疫时抗原浓度不低于105cfu/mL,拌料免疫时不低于106cfu/g,滴鼻免疫时不低于109cfu/mL,具体可因免疫的抗原类型和毒株差异而定。其次,同样使用剂量的情况下建议首选集中免疫方式接种,比如将疫苗进行拌料使用时,可用少量料进行稀释,同时免疫前断料4~6 h,使猪产生饥饿感,之后再集中喂料,这样效果要比拌入全天料中稀释更好。再次,免疫操作务必熟练,降低免疫过程的损耗,尤其是滴鼻免疫时,可以在仔猪吸气时滴入,相比呼气时滴入疫苗进入鼻腔内更深,同时也能减少浪费。最后,口服免疫尽量空腹,空腹条件下黏膜组织能够更充分暴露,有利于和疫苗毒株的直接接触,接受刺激的作用也会更强,免疫效果会更好。
良好的营养是各营养素间的合理搭配,并非某一种成分过多添加,有些猪场盲目相信蛋白类饲料的功能,认为饲料中蛋白含量高其营养价值就大,殊不知蛋白占比过高时,能量饲料的占比就会下降,机体获能最终需要蛋白质在肝脏中转化,依靠氨基酸的脱氨基作用将无氮基团转变为能量,含氮基团最终代谢为尿素经肾脏外排,不仅造成蛋白饲料的浪费,还会增加肝脏和肾脏负担。另外,过多的蛋白还会提高饲料的成本,降低养殖报酬,因此,各营养元素间只有做到平衡才最重要。对于黏膜组织来讲,与其功能和发育相关的营养包括蛋白、脂类、碳水化合物、维生素及矿物微量元素等,均衡的营养是黏膜功能维持的保证,是黏膜免疫的物质基础。
维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两种,其中脂溶性包括维生素A、维生素D、维生素E 等,水溶性维生素主要包括B 族维生素和维生素C。相比较而言,脂溶性维生素对黏膜功能和完整性维持更为重要,例如维生素A 缺乏时,动物黏膜极易受损,完整性变差,角膜会发生软化,皮肤也会变得粗糙。维生素E 缺乏时,黏膜细胞的抗氧化水平下降,容易受到过氧化氢、黄曲霉毒素等的损伤,从而不利于黏膜免疫反应的进行。建议规模化猪场除了日粮中正常添加的脂溶性维生素外,建议每周再额外饲喂2~3d 的鱼肝油。鱼肝油可饮水,可拌料,但建议通过饮水方式集中使用,这样药物的生物利用度更高。黏膜的完整性是免疫发生的基础条件,对黏膜免疫的发生和维持有促进作用。
黏膜免疫是抗原与免疫组织持续发生反应的过程,滥用药物能阻止该免疫反应的进行。比如在饲料中拌入微生态制剂的同时又联用了抗生素,殊不知抗生素对有害菌能起到抑杀作用,对某些有益菌也能产生抑制和杀灭,导致免疫效果下降。还有些猪场经常使用糖皮质激素类、非甾体类消炎药,致使机体免疫力下降,白细胞对疫苗株抗原的识别、呈递和免疫反应出现迟钝,最终导致免疫效果差。如果采用口服免疫法,则要注意饮水中不要使用酸化剂、消毒剂等物质,以防对抗原蛋白造成伤害。有些猪场长期在饲料中添加违禁药物,不但对黏膜直接造成伤害,影响其完整性,还不利于机体自身免疫的建立,最终导致猪群长期不稳定。滥用药物现象生产中务必要禁止。
黏膜免疫的本质是局部免疫,是整个免疫系统的重要组成部分,同时又是具有独特功能的一个独立体系,在猪的生长发育过程中承担着向宿主提供黏膜防御的功能。由于黏膜屏障对机体能起到非常重要的保护作用,故黏膜免疫强的猪受外界病原感染的几率相对更低,猪群也相对更加平稳。黏膜免疫能帮助机体建立更为完整的免疫屏障,猪场兽医人员可结合本场实际情况科学利用这一免疫方式,将疾病发生率降至最低。