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1、PAGE 1PAGE 37第三章 仔猪免疫功能的发育及其影响因素3.1 仔猪免疫研究的内容与意义 仔猪获得免疫保护基本来自两方面,其一,从母乳中获得免疫保护或称被动免疫;其二,在自然状态下仔猪自身免疫系统发生、发育而形成的主动免疫保护或称主动免疫。因此,仔猪被动免疫涉及的研究内容主要有:(l)母乳中免疫活性物质的种类、比例、水平、变化。(2)母乳中免疫活性物质向仔猪传递的模式与机制。(3)上述两方面的影响因素及其对仔猪免疫力的影响。仔猪主动免疫涉及的研究内容主要有:(l)仔猪免疫系统组成、解剖形态学的特点。(2)仔猪主动免疫的个体发生、发育。(3)外界条件对仔猪主动免疫的影响。(4)上述几方面
2、与仔猪免疫力关系。通过对仔猪免疫调节特点的研究,可望揭示新生仔猪死亡与其免疫力低下的关系,为乳猪料的开发与免疫调节剂的应用提供理论依据。在丰富仔猪免疫学的基础上,为探讨仔猪疾病的发生机理、增强仔猪抵抗疾病的能力提供预防策略。3.2 仔猪被动免疫及其影响因素3.2.1 母乳中的免疫活性物质的种类、水平、比例、变化及其与仔猪免疫力关系 初乳与常乳的划分 由于母乳中的组分组成的浓度和活性会随泌乳时间的延长而发生改变,通常根据母乳中各组分组成的浓度和或活性以一定的时间范围将母乳区分为初乳和常乳。在乳业生产中习惯把第一周的牛奶称为初乳,随后的牛乳称为常乳。Douglas等(1992)根据乳腺分泌物中的蛋
3、白质、乳糖和乳脂等基本化学成分组成的变化,认为猪的初乳期为分娩后3天。从中国猪种如太湖猪(二花脸)分娩后一周内乳腺分泌物中的一些基本化学组成和重要的酶类、激素等动态变化来看,初乳期应划为4天(李卫真等,1993)。因此,对初乳的划分宜按国外猪种,分娩后3天的母乳为初乳,国内猪种,分娩后4天的母乳为初乳,随后的母乳即为常乳。但由于猪种、划分标准等不同,目前,划分初乳的时间还很不统一。 母乳免疫活性物质的组成与功能 母乳特别是初乳对新生哺乳仔猪具如下三方面功能:为哺乳仔猪(1)提供能量物质和生物合成前体物的营养性功能:(2)提供特异的和非特异的免疫保护的防御机能;(3)传达母源的神经和内分泌调节信
4、号的功能(Reiter等,1980)。特别是后二方面的功能在哺乳仔猪生长发育与早期成活方面具有极为重要的意义。欲对这两方面作深入的研究,首先要剖析的就是母乳的免疫活性物质的组成及其功能。 组成初乳中的免疫活性物质包括:(1)免疫球蛋白(IgS);(2)免疫活性细胞;(3)非抗体保护蛋白。IgS由IgG、IgA和IgM等组成,这是由于猪存在“胎盘屏障”,使母体血液中IgS不能直接进入胎儿且仔猪自身的抗体要到出生后10天才会产生所决定的。猪初乳中的IgG具防止败血病、作为仔猪对外界剌激免疫反应的发动剂及保护乳腺组织和向仔猪提供被动免疫力的双重作用。有人认为IgA是猪初乳中最重要的肠道保护型抗体,因
5、为IgA对酸碱和酶的水解作用有较强的抵抗力,能在消化道中保持其抗体活性。当其进入消化道后可附着在消化道黏膜的表面,以防止病原体吸附到肠壁上,从而达到排菌的作用(Hurley Grieve等,1993;Welksh等,1979;Welker,1976)。当细菌侵袭乳腺组织时,乳腺中的IgG、IgM对吞噬细胞首先起调理作用,IgA则凝结细菌,有利于排除细菌、抑制其繁殖,从而起到保护乳腺的作用(Newby等,1982;Butler,1974;Curtis 等,1971)。初乳中存在免疫活性细胞,但大量证据来自人和反刍动物及乳鼠(Newby等,1982;Binns等1985;Crago等,1975;陈
6、虹等,1987)。例如,牛的初乳中所含的细胞总数为106个ml,其中免疫活性细胞有T、B淋巴细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞等多种,并能分泌特异性IgA抗体,产生干扰素或表现直接的吞噬作用(Crago等,1975;李士泽等,1993)。这些对提高新生仔畜的免疫保护力起十分重要的作用。因这样的淋巴细胞己被证明能合成抗体,(Riedelcasparii等,1991b)。Ogra等(1977)也指出,初生儿如喂食初乳,出生后五周内证明其血液内具有母体细胞免疫力。在猪方面,母猪初乳中的淋巴细胞可被消化道吸收,从而增强仔猪的免疫力(Reiter等,1980)。在初乳中有较高的生物活性的若干种非抗体性保护蛋白
7、和酶,它们在抗乳腺炎和维持新生仔畜胃肠道健康方面起重要作用。 母乳免疫活性物质的水平、比例、变化 在量的组成比例上,猪初乳的IgS占乳清蛋白的6070。其中IgG占总IgS大约80,其次为IgA和IgM。IgG和IgM为血清中的23倍,而IgA是血清的311倍(Porter,1969)。另外,乳中IgS随泌乳阶段而变化(见表31)。其中IgG、IgM随泌乳时间的延长显著下降,最显著的变化发生在分娩后24h内,IgA也呈下降趋势,而在泌乳后期有所上升,成为最主要的免疫球蛋白。有分析还表明,猪初乳的蛋白质含量显著高于常乳,这可能与免疫球蛋白含量变化有关。表3-1 泌乳母猪乳清中IgG、IgM和Ig
8、A的含量(mgml)泌乳阶段IgGIgGIgMIgMIgAIgA均值变异系数均值变异系数均值变异系数0h95.6349.14921.2426h64.8316.95015.64312h32.1514.25810.16024h14.2722.7466.77248h6.3472.7395.25572h3.5412.4325.4555d1.8402.1385.2467d1.5411.8444.85514d1.0371.5474.83621d0.9281.4495.33128d0.8341.4565.63435d0.8441.7557.83742d0.8311.8579.433 注:数据来自25头母猪(
9、转载张军民等,1997) 就乳中免疫细胞,以人为例,乳中细胞数量大约为107个/ml,其中淋巴细胞大约占10,巨嗜细胞与嗜中性粒细胞占其余之大部分。如再细分淋巴细胞,则T细胞大约占其中50,B细胞30,裸(null)细胞20(Newby等,1982)。 就乳中非抗体性保护蛋白,以牛乳为例,牛初乳中的乳铁蛋白(lactoferin)浓度大约为06g100ml,人初乳中则高达1.5gl00ml(karger等,1981),因乳铁蛋白对铁有高度亲合力,从而降低细菌对铁的利用而成为强有力的抑菌蛋白。现在己从分子水平上发现lactoferrin能与细胞直接发生相互作用(Hurley等,1993)。再如,
10、乳过氧化物酶系统(LPS,lactoperoxidasSCN-H2O2system)在牛的初乳中具有很高的活性,并对革兰氏阳性菌和阴性菌均具有广泛的抑制作用(周湘思等,1989)。人乳中的溶菌酶活性又高出牛初乳的数千倍,因而其抑菌效率更高(Shahani等,1980)。有研究表明,猪分娩后一周内LPS(乳过氧化物酶系)的活性逐渐上升并与淀粉酶的活性呈反相关变化(李卫真等,1993),提示二者在功能上可能相互补充,因淀粉酶对细菌细胞壁多糖有相对专一性水解,可被看作是一种抗菌蛋白。3.2.2 母乳免疫活性物质向仔猪被动传递的模式和机制及其与仔猪免疫力的关系 一般而言,哺乳动物中母源免疫球蛋白向其后
11、代传递方式有三种。其中IgG为被动传递的主要载体:(l)IgG在胎儿期可选择性的传递给后代(人和兔):(2)通过初乳传递给后代(猪、马、牛、羊);(3)上述两种方式兼而有之(狗、鼠等(Ballabriga等,1976)。在上述三种传递方式中,动物初乳中IgG、IgA、IgM的相对含量不同。例如,第一种方式完全由胎盘传递,初乳和乳中IgA为占优势的免疫球蛋白。而在由母乳传递的情况下,IgG则成为初乳中的主要免疫球蛋白,并能通过肠道加以吸收。第二种通过初乳传递方式,对非反刍动物(猪、马),随着肠道对免疫球蛋白吸收的结束,IgA开始在乳中占优势。这与上面讨论的猪初乳中IgA水平变化相一致。例如,一般
12、认为,仔猪在12天内,肠道可吸收完整的抗体分子(Drommer等,1993)。IgG在由初乳向新生仔猪传递的速度是很快的,例如,新生仔猪在哺吮初乳34h后,其血液中就出现IgG,而且浓度逐渐增加,从而使新生仔猪迅速建立起被动免疫力(Welksh,1979;Welker,1976)。血清抗体滴度早至生后3h即能被检测到(Porter,1986),而且在生后24h,吸吮和吸收初乳良好的仔猪血清抗体滴度同母猪的无异(Holland,1990)。在对不同来源IgG吸收方面,太湖猪仔猪在哺喂牛初乳之后大约8h,血液中即出现较高水平的IgG,24h左右呈最大吸收峰值(单虎等,1998),并与Muller等
13、(1990)的有关报道相一致。表明新生仔猪不仅能吸收其母猪IgG,也能吸收其他家畜IgG。Logah等的研究也指出,奶牛初乳中的IgG在新生羔羊的肠道中与羊初乳中IgG有同样快的吸收力(贺普霄,1984)。在用牛常乳代替牛初乳所做的实验中,常乳IgG通过仔猪肠道的吸收模式与牛初乳组相似,但吸收峰值显著低于牛初乳组,而且牛初乳组的吸收峰比牛常乳组推迟8h(单虎等,1998)。这说明猪初乳中可能存在调节因子(Douglas等,1992;Stalay等,1985)。同时,仔猪摄入的IgG的量也影响IgG在仔猪肠道的吸收和吸收峰出现的时间。在IgG维持传递的时间上,单虎等(1998)对仔猪自然哺乳乳牛
14、初乳或常乳7天后,均能检测到大约5g1的残留IgG,分别为其峰值的15和40。显然,这对免疫系统尚未成熟的仔猪的免疫保护有重要意义。仔猪肠道对IgG的吸收受许多因素影响。例如,肠道IgG受体机制不健全和某些协同因子的缺乏可能是降低Ig吸收的直接原因(Staley等,1985)。也有人证明,糖皮质激素、血清白蛋白可增加幼仔吸收初乳中免疫球蛋白的能力(Butler等,1974;Johnston等,1979;Lorraine等,1986)。在生理方面,初乳中的未知因子被认为是剌激仔猪肠道关闭(gut closure)的因素(Svendsen等,1990),从而使新生仔猪对免疫球蛋白的最大吸收在吸吮初
15、乳后412h,随后吸收则很快下降(Westrom等,1985)。出生后48h肠道完全关闭,这对阻止自然界中的病原大分子进入仔猪体循环具有极为重要的意义(Gaskins等,1995。 关于猪初乳中的免疫活性细胞在仔猪肠道中是否能继续存在并发挥功能尚存在争议(Paxson 等,1973)。对其它动物的研究多数表明有肯定的作用。如山羊初乳中的免疫活性细胞能分泌IgA(谭景和,1985),对新生羔羊起保作用。己证明,初乳中的免疫活性细胞及其它奶源性因子能通过肠道共同作用于新生羔羊的免疫系统,剌激其发育(Beer等,1975;Ogra等,1975:weiler等,1977)。初乳中的免疫活性细胞特别是淋
16、巴细胞能提高幼畜的体液免疫力。例如,用含淋巴细胞的初乳喂犊牛,可提高其对病原体的免疫应答,使犊牛血清中的特异性IgA、IgM和IgG明显高于没有舔加淋巴细胞的初乳组(Gered等,1993)。在猪方面,有研究显示猪初乳中的淋巴细胞能经肠道转入仔猪体内,再经淋巴管转运到肠系膜淋巴结中并增强仔猪的免疫力(Reiter等,1980;Williams,1993:单虎等,1998)。但初乳中的免疫活性细胞能否直接对仔猪产生免疫活性作用有待于进一步研究(Koldovsky等,1987)。林茹讯等(1997)认为,初乳中的T细胞进入仔猪体内后,活性能达34周,并推测新生仔猪的回肠液亚氏腺(ZPP)的部分免疫
17、活性细胞有可能来自初乳。现在还不能确定初乳的免疫活性细胞能否进入仔猪血液并发挥作用,但可以证明饲喂初乳(包括牛初乳)后仔猪的淋巴细胞持续增加,而中性白细胞减少,提示初乳可引起仔猪的免疫系统功能加强(单虎等,1998a)。此外,仔猪肠道对蛋白质分子的吸收可能存在选择性,如牛乳酪蛋白不能被完整吸收进入仔猪血液(单虎等,1997)。3.3 仔猪主动免疫及其影响因素3.3.l 仔猪免疫系统组成、解剖形态学特征及其与仔猪免疫力的关系仔猪免疫系统(immune system)是由具有免疫作用的细胞及其相关组织和器官构成的,它们是仔猪执行主动免疫功能的组织机构,是产生免疫力的物质基础,它包括中枢和外周免疫器
18、官。仔猪的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,它们是仔猪淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所。猪的胸腺由二叶组成,位于胸腔前部纵隔内,并可伸展至颈部直达甲状腺。胸腺功能有二:其一,作为T细胞成熟的场所;其二,产生胸腺激素。仔猪外周免疫器官(peripheral immune organ)是成熟T细胞、B细胞定居、增殖和对抗原剌激进行免疫应答的场所。它包括骨髓、脾脏、淋巴结和黏膜相关淋巴组织。脾脏的作用有四:(l)滤过血液作用;(2)滞留淋巴细胞作用:(3)作为产生淋巴细胞的主要场所;(4)产生吞噬细胞增强激素。猪淋巴结除具有过滤和清除异物作用外,也是产生免疫应答的场所。派亚氏腺(Peyers pa
19、tch)、消化道、呼吸道和尿生殖道黏膜下层的许多淋巴小结和弥散淋巴组织合称为黏膜相关淋巴组织(mucosa associatedtissure,MALT),它含有丰富的T细胞、B细胞及巨噬细胞等。其中B细胞能产生sIgA(局部免疫分泌型抗体),T细胞多为具有抗菌作用的rT细胞。仔猪的消化道淋巴组织包括扁桃体、派亚氏腺(PP)、上皮间淋巴(intraepitheliallymphocyte,IEL)、消化道各处之独立淋巴滤泡及肠结膜淋巴结(Newby et al,1992;Stokes et al,1994)。派亚氏腺主要分布于小肠,兼有抗原识别与免疫反应诱发功能(Binns et a1,199
20、4;Hamson,1986)。因此,它在肠道免疫系统中占最重要地位。在结构上可分为三个区域:其一,含有M细胞(membranous cell,M cell)的圆顶上皮(dome epithelium);其二,B细胞区;其三,滤胞间T细胞区。其中M细胞是肠道中转化为具微折结构(microfold)的细胞(Jerry,1994;Bye et a1,1984)。当抗原从M细胞进入派亚氏腺时,就可被B细胞所识别,或由抗原递呈细胞(antigenpresenting cell)修饰并与MHC(major histocompatibility complex)分子共同呈递到细胞表面后,再被T细胞所识别。这
21、些细胞必须直接或间接地转移到其他淋巴细胞,如IEL(上皮间淋巴球)或固有层(1amirla propria)才能进一步分化为具有免疫功能的效应细胞(effector cell)。Griebel et al(1996)报道派亚氏腺可能是B细胞的来源器官。仔猪派亚氏腺分为两种类型(Binns et al,1985;Reyno1ds et al,1987b):其一,空肠派亚氏腺(jejunum PP,JPP);它呈数个不连续体,仔猪刚出生时,JPP大约有14个,之后随年龄增长增加到2535个。JPP的长度与数量在仔猪成熟后相当恒定,可以稳定维持至衰老时期:其二,回肠派亚氏腺(Ileal PP,IPP
22、),它为长型连续的组织,仔猪IPP从出生到6周龄时,从80cm迅速增长到大约22m(Pabst et al,1988),并维持此长度至18个月,最后随年龄增加而退化,形成一些不连续的滤胞组织(Chu et al,1979b)。3.3.2 仔猪主动免疫的个体发生、发育及其与仔猪免疫力的关系 黏膜免疫方面 应用免疫细胞化学技术可对生前2天到10月龄SPF猪的淋巴器官B和T淋巴细胞作检测(Bianchi et a1,1992)。研究结果说明:出生前仔猪脾、淋巴结、派亚氏腺和胸腺中可检测出相当数目的未成熟B淋巴细胞。刚出生后,B淋巴细胞以同型(isotypespecific)方式显著增加,先是IgM+
23、细胞,接着IgG或IgA细胞(依组织不同)。T细胞亚群在出生前发生,并在出生后脾脏和小肠固有膜中数目显著地增加。通过细胞表面标志物(cell surface maker)表达物的检测,可见猪外周免疫系统的不同细胞亚群在出生前3周内即已出现(Licence and Binns,1995)。Joseph Schwager et al(1997)进一步说明,免疫系统产生白细胞介素和对分裂原反应的功能在出生后3周才逐渐成熟。相比子血液免疫细胞,其它自细胞如嗜中性白细胞(PMNL)在仔猪出生时己存在于外周血液中并具有功能(Hoskinson et a1,1990)。尽管如此,仔猪在出生时的白细胞的表型与
24、功能状态的表现差异很大:有些细胞表面标志(sIg、SWCl、MHC class I)表达的比例相似或接近于成年猪的水平,而其它细胞表面标志物(CD4、CD8、CLA)则表达的远比成年猪来得低。外周免疫系统的发育是逐步发生的。在出生时或之后不久,有相对较多比例的单核细胞表达了诸如表面IgM、SWC I、MHP-I型分子(表面决定族)。出生后一周,大多数细胞则不表达这些决定族分子。此阶段可能是“裸”细胞和未成熟细胞植入外周免疫系统并使自细胞数目上升(Licence and Binns,1995)。这些变化可受出生应激进一步加强。例如,在羊上己证明自细胞池(pool)受此影响(Hein等,1990)
25、。逐渐出现的表达的MHC一I、CD4、CD8和sIg分子可能是外周免疫系统成熟的标志。例如,VegaLopez等(1993)发现在仔猪出生后57周的肠道淋巴样细胞中的CM和CD8决定族。Becker和Misfeldt(1993)对MHCII在外周血中的表达也有类似的报道。Vega等(1995)报道,仔猪出生时小肠中唯一可检测到的T细胞是数量很少的CD2CD4一CD8-细胞,单核细胞、MHCII细胞、IL2R细胞数量更少。此后,这些细胞随着仔猪日龄的增加而增加,并在7周龄时达到高峰。CD4细胞在一周后大幅度增加,CD8细胞直到57周龄仍然很少。3周龄断奶猪断奶后的第5天,小肠近端绒毛上的CD2细
26、胞和吞噬细胞,隐窝处的CD2细胞的数量增加,但小肠远端的细胞数量无显著变化。Gonzalez 等(1993)研究了猪出生后10周的免疫学参数,在0-4周,被测定的14头哺乳仔猪的白细胞、总T淋巴细胞、高亲合力T淋巴细胞及Fc受体B淋巴细胞的数量低,对皮下注射的PHA反应差。仔猪4周龄断奶,在第5-6周期间,除结节细胞降低外,白细胞和淋巴细胞数量增加,从8周龄开始,所有免疫指标均达到成年值。IL2和IL6是调节T细胞介导免疫和T、B细胞分化以及抗体产生等各种不同免疫功能的调节因子(Darum and Oppenheim,1993;Howard等,1993)。由ConA激活细胞产生的IL-2在新生
27、仔猪中几乎不存在,但2周后被ConA激活的T淋巴细胞且产生很高水平的IL-2。这又与该时期T淋巴细胞亚群被重新再抑制的观点相一致。例如,Hassan和Reen(1996)也观察到新生儿IL2产生降低。但相比之下,IL6的产生在新生仔猪中更早,因为,IL6可增强IL-2受体的表达和IL2在鼠中的产生(Van Snyck,1990;Adkins等,1994)。由于新生仔猪外周白细胞(PBL)抑制IgM-和IgG细胞的产生(Sugannma 等,1986),由此可推断出新生仔猪由PBMC产生的IL2和IL6较低的原因是在体内或体外Ig的细胞发育频率较低(Allen and Porter,1977)。
28、因此,更早的白细胞介素的产生将有利于加速新生仔猪免疫系统的发育,并改善免疫系统的反应,从而提高仔猪早期的存活力。在生理上断奶对仔猪是一个快速的剧烈的变化,断奶应激在免疫方面涉及的影响至少有两方面:其一,仔猪开始接触大量的抗原;其二,仔猪断绝了从母体获得被动免疫的来源。因此常使仔猪发生消化道疾病,如断奶后下病、食物过敏等(Hampson,1986;Miller et al,1984;李德发等,1996)。关于断奶对消化道系统的发育影响,Vegalopez等(1995)认为,断奶后小肠前段固有层的某些淋巴细胞T细胞有增加的趋势,仔猪周龄对肠派亚氏腺发育有影响。林茹弘等(1998)报道发现,T细胞及
29、其亚群协助性T细胞(Th)、细胞毒性T细胞(Tc)随着年龄的增加呈V字型走势。即5周龄时最低,到7周龄时叉上升至3周龄的水平或更高。其可能的原因解释为:仔猪出生后免疫系统尚未成熟,由母体初乳供应部分免疫细胞(见仔猪被动免疫部分),随后这些细胞逐渐死亡,同时在5周龄后仔猪自身的免疫功能也增强,本身产生T细胞数量增加而且逐渐占据优势地位。另外还发现,断乳一周后,淋巴细胞亚群的发育在统计上并无显著差异,但MHCII递呈细胞在断奶一周后有增加的趋势。Vegalopez等(1995)用免疫化学切片染色法也证实,猪的回肠CD2细胞的表现不受断奶的影响。但断奶可使空肠的固有层CD2细胞MHCII递呈细胞呈增
30、加的趋势。由此可见,断奶在免疫上的代表性的变化是仔猪开始接触大量的食物抗原和阻断母体免疫成分的来源,这两种因子的综合作用主要影响MHC2抗原呈递系统的发育,并对不同肠段T细胞产生的影响也不一致。 在解剖结构上,肠道免疫系统通常分隔为集合的和扩散的淋巴区(kraehenbuhl and Neutra,1992;Lagnoff,1993)。仔猪肠壁固有层巨嗜细胞是主要的APC(抗原递呈细胞),在肠绒毛和隐窝处有所分布,但出生时数量很低(Vegalopez et al,1993)。在出生后不久,数量增加很快,在5周龄时肠隐窝处APC达到成年猪的细胞水平。仔猪在出生时在肠固有层中T、B淋巴细胞即已存在
31、,在出生后4周龄细胞数量即翻倍(Rothkotter et al,1991;Buanchi etal,1992)。而且CD4T淋巴细胞在出生后一开始增加很快,而CD8T淋巴细胞在出生时很低,到57周龄也只有中等水平(Rothkotter et aI,1991;Stokes et al,1992)。在分布上,CD4细胞主要存在于绒毛隐窝处,CD8细胞主要存在于基底膜附近。仔猪上皮间淋巴球(IELs)中的淋巴细胞在发育过程中,多数表现CD4、CD8-。直到7周龄才发现大量CD8(Stokes et al,1992),IELs要直到911周龄时才会对分裂原产生反应(Wilson et a1,1986
32、)。IELs的作用据推测可能是保持肠道的完整性,破坏受损的或病毒感染的肠上皮细胞(Kraehenbuhl and Nentra,1992)。派亚氏腺可以产生sIgA(Mestecky,1987;kagnoff,1993)。其周围的微环境有利于IgA表型的特异性的表达(Kagnff,1993)。黏膜IgA抗体能阻止细菌和毒素对肠上皮的黏附并可直接杀灭抗原和产生细胞毒作用(kagnoff,1993)。派亚氏腺淋巴细胞亚群的组成随仔猪年龄而变化,IgMB细胞3周龄前数目超过IgAB细胞,此后,IgAB细胞占主要地位并在4周龄达成年猪水平,而IgM细胞要持续增加到34月龄才达到成年猪水平(Brown
33、and Brome,1976;Rothkotter et a1,1991)。派亚氏腺中的CD4、CD8T淋巴细胞也随年龄的增加而增加(Pabst et al,1988;Rothkotter and Pabst,1989)。总之,仔猪肠道免疫系统要到47周龄时才基本发育成熟。Degregorio(1992)报道,初生仔猪免疫力虽不断发育,但在至4周龄甚至更久才拥有自身的免疫力。ke11ey 等(1980)的研究表明,断奶应激可降低仔猪体循环抗体水平,抑制细胞免疫能力。Blecha 等(1982)研究认为,与自然吮乳仔猪相比,23周龄断奶仔猪才表现显著的免疫抑制,而5周龄断奶的仔猪与破吮乳仔猪相比
34、免疫力无差异。血液方面仔猪的第一道防止细菌感染的防线是血液中的嗜中性粒细胞,属于非特异性免疫,它们占血中淋巴细胞的50(Sandborg and Smolen,1988)。但对仔猪的这种主动免疫的机制了解的还很少。有报道仔猪出生时已具有嗜中性粒细胞并在最初几周内数目显著增加(Binns,1973;McCauley and Hartmann,1984),但其趋化反应性却较低(Stokes et a1,1992)。有人认为在白细胞个体发生过程中,不发生显著变化(McCauley Hartmann,1984)。Schwager等(1997)研究发现,白细胞表型和功能变化最大是在出生后的第7天。在对分
35、裂原剌激反应、产生白细胞介素能力功能测试的结果也表明,新生仔猪白细胞亚群不同于成年猪,其原因可能部分来自对胎儿期、新生儿期、成年期数目测试的差异上。另外,其它因素如可的松(McCauley and Hartmann,1984)、前列腺素、自细胞穿孔素、血管活性肠肤的水平也影响白细胞的活性。它们可能会抑制免疫系统的活性。Hoskinson等(1990)却认为免疫系统是发育未成熟而不是受其它因素的抑制。也有研究如Suganuma等(1986)表明,相对缺乏对分裂原剌激反应是由于新生仔猪的T淋巴细胞被抑制。因此,目前对仔猪白细胞功能状态的看法还存在分歧。Binns等(1992)研究报道了在36月龄青
36、年猪中存在大量的(多达107个ml 血)缺乏典型的T、B淋巴细胞标志的被称为“裸”细胞(null cell)。因此,推测新生仔猪血液中至少有部分细胞是属于这种缺乏T、B细胞标志的未成熟细胞。在免疫系统发育的不同阶段出现的这种“裸”细胞其功能有待于进一步研究。由上“仔猪被动免疫”部分可知,新生仔猪主要通过母源传递的被动免疫方式获得免疫保护而不是细胞介导的免疫。因为,新生仔猪的免疫系统远没有建立起来。但在此期间,仔猪外周多形核嗜中性粒白细胞(PMNL)在出生时就有了(Haslett等,1989)。它的出现正好弥补了仔猪细胞免疫反应的不足。Hoskinson等(1990)也报道仔猪在出生后前几周PM
37、NL的吞噬细胞功能并无显著改变。其它动物的研究表明,新生动物的多形核嗜中性粒细胞的杀菌能力低于成年动物。例如,马驹PMNL的髓过氧化物活性低于母马(Coignoul 等,1984)。45月龄窦牛的PMNL的碘化作用活性低于1214月龄的小牛(Hanser等,1986)。但也有报道,PMNL功能与年龄无相关变化。Morris等(1987)发现马驹的PMNL吞噬活金黄色葡萄球菌的能力与母马无差异。PMNL作为仔猪的第一防御系统在仔猪早期成活方面意义显然很大,但关于各种营养成分对其影响的研究还未见报道。这是仔猪免疫学研究的一个重要方向 与成年猪相比,新生仔猪的免疫系统还处于抑制状态。其原因可能来自三
38、方面:(l)血清高水平的可的松的抑制:(2)免疫系统处于发育未成熟期;(3)上述二方面兼而有之。Yang和Shultz(1986)曾报道,仔猪的淋巴细胞对脱氢皮质醇的敏感性要高于6月龄猪的淋巴细胞。Hoskinson等(1990)报道,仔猪在0.5周龄时血清可的松浓度为101ngml,而到6周龄时则降低了50之多。Dvorak(1972)报道的浓度变化情况与此相似。Hoskinson等(1990)的报道还有:新生仔猪未受刺激的淋巴细胞自然增殖率很高,但随着周龄的增加则很快下降,0.5周龄时是6周龄的10倍。在猪胎儿期,从脾脏、胸腺和脐带血分离的淋巴细胞的自然增殖率也随着胎龄的增加而增加。其原因
39、可能是:(I)新生仔猪血淋巴细胞处于激化状态;(2)新生仔猪处于免疫不成熟状态,内在的处于有更高的自然增殖率的阶段:(3)这些细胞对细胞分离程序比较敏感。淋巴细胞增殖反应的表达指标不同,有关年龄对淋巴细胞的反应性的影响解释也不同。例如,用总cpm指标来衡量,则淋巴细胞对PHA和PWM刺激的增殖反应随周龄的增大而下降;当用刺激指数(SI)衡量时,则淋巴细胞对PHA、conA和PWM刺激的增殖反应与其年龄呈一致的线性增加的变化。参考文献1Andersson, L.,Archibald, A.L.,Gellin, J.and Schook, L.B.(1993)First Pig Gene Mapp
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