動(dòng)物胃腸道黏膜免疫的營養(yǎng)調(diào)控 丁輝景 張力張明珠
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
摘
要:胃腸道作為機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收場所,也是動(dòng)物機(jī)體對腸道有害物質(zhì)免疫防護(hù)的重要部位。胃腸道黏膜免疫是機(jī)體免疫系統(tǒng)得一個(gè)重要組成部分,是動(dòng)物胃腸道免疫防護(hù)的第一道屏障,受到復(fù)雜且特殊抗原的影響,通過營養(yǎng)調(diào)控措施增強(qiáng)機(jī)體黏膜免疫的功能對動(dòng)物機(jī)體作用重大。
關(guān)鍵詞:黏膜免疫 影響因子 效應(yīng)因子 營養(yǎng)調(diào)控
黏膜組織是一個(gè)巨大的外環(huán)境表面,是機(jī)體和環(huán)境進(jìn)行交流的場所,也是許多病原體侵入機(jī)體的重要途徑。黏膜表面與外界抗原直接接觸,是機(jī)體抗感染的第一道防線。黏膜免疫系統(tǒng)在抵抗感染方面起著極其重要的作用,黏膜抗感染保護(hù)性作用的產(chǎn)生依賴于黏膜局部和系統(tǒng)的免疫反應(yīng)。近年來,黏膜免疫日益引起人們重視,并被認(rèn)為處于現(xiàn)代免疫預(yù)防的中心地位。胃腸道黏膜免疫是黏膜免疫系統(tǒng)的重要組成部分,本文就營養(yǎng)調(diào)控措施對胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)的影響進(jìn)行綜述。
一、黏膜免疫系統(tǒng)(mucosal immune system, MIS)
黏膜免疫系統(tǒng)主要指呼吸道、腸道及泌尿生殖道黏膜固有層和上皮細(xì)胞下散在的無被膜淋巴組織(包括腸道黏膜集合淋巴結(jié)、呼吸道等黏膜下層的淋巴小結(jié)和彌散型淋巴組織,含有豐富的B細(xì)胞、T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它們彌散分布在黏膜上皮內(nèi)及黏膜下,或由單個(gè)或多個(gè)淋巴濾泡聚集成淋巴小結(jié)),以及某些帶有生發(fā)中心的器官化淋巴組織, 如扁桃體、小腸派氏集合淋巴結(jié)(Peyer's patches, PP)及闌尾等,由腸相關(guān)淋巴組織(GALT)、支氣管相關(guān)淋巴組織(BALT)、黏膜結(jié)合淋巴組織、致敏淋巴細(xì)胞散布途徑和黏膜免疫效應(yīng)部分及其他黏膜相關(guān)淋巴組織組成的免疫系統(tǒng)。機(jī)體50%以上的淋巴組織和80%以上的免疫細(xì)胞集中于黏膜免疫系統(tǒng)。
胃腸道不僅是營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的場所, 還是機(jī)體內(nèi)最大的細(xì)菌和毒素的貯庫,正常的腸道之所以能將數(shù)量巨大的細(xì)菌和毒素等有害物質(zhì)有效的局限于胃腸道內(nèi),依賴于腸道免疫系統(tǒng)多方面、多層次的免疫防護(hù),即胃腸道免疫。胃腸道免疫是由一個(gè)復(fù)雜的腸道免疫系統(tǒng)組成的,腸道免疫系統(tǒng)的狹義概念是指由有結(jié)構(gòu)的組織黏膜濾泡和彌散淋巴組織構(gòu)成的腸相關(guān)淋巴組織(Gut-associated Lymphoid Tissue,GALT),也叫黏膜免疫系統(tǒng)。
四、胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能的特點(diǎn):
1、胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)的功能位點(diǎn)
其包括兩個(gè)功能部位:誘導(dǎo)位點(diǎn)和效應(yīng)位點(diǎn)。誘導(dǎo)位點(diǎn)為首次接觸抗原并誘導(dǎo)起始反應(yīng)的位點(diǎn),主要包括腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)及M細(xì)胞等。效應(yīng)位點(diǎn)主要包括腸道黏膜固有層淋巴細(xì)胞和上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和一些相關(guān)的外分泌腺(如淚腺、唾液腺和乳腺等)。
2、胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能的特點(diǎn): 2.1 具有特異的免疫分子介導(dǎo)的免疫反應(yīng)和黏膜歸巢(mucosal homing):
在誘導(dǎo)部位和效應(yīng)部位間,主要通過淋巴細(xì)胞歸巢發(fā)生聯(lián)系。即在一個(gè)誘導(dǎo)部位致敏的免疫細(xì)胞,經(jīng)胸導(dǎo)管進(jìn)入血循環(huán),逐步分化成熟,在特異性歸巢受體(hom-ingreceptor)的介導(dǎo)下,多數(shù)免疫細(xì)胞(約80%)歸巢到抗原致敏部位(即誘導(dǎo)部位的黏膜固有層或上皮內(nèi))發(fā)揮效應(yīng)功能,由此使黏膜免疫相對獨(dú)立于系統(tǒng)免疫,表現(xiàn)為局部性。另外,約20%的免疫細(xì)胞進(jìn)入其它的黏膜部位,發(fā)揮效應(yīng)功能,使不同黏膜部位的免疫反應(yīng)相關(guān)聯(lián)(Brandtzaeg等,1999)。因此,有人把從黏膜誘導(dǎo)部位歸巢到效應(yīng)部位這一功能上相聯(lián)的系統(tǒng)統(tǒng)稱為共同黏膜免疫系統(tǒng)(commonmu-cosalimmunesystem)。
2.2 是 sIgA+B 細(xì)胞和IgA記憶性 T 細(xì)胞定位的場所: MALT(黏膜相關(guān)淋巴組織)的穹隆區(qū)可發(fā)現(xiàn)有明顯的濾泡即B細(xì)胞區(qū),濾泡內(nèi)有生發(fā)中心,可見顯著的B細(xì)胞分化,含有大量的IgA+B細(xì)胞,但是和免疫后的脾臟淋巴結(jié)不同,該區(qū)域內(nèi)漿細(xì)胞的數(shù)量無明顯的增加,這可能和sIgA+B細(xì)胞的遷移過程有關(guān),目前關(guān)于IgA產(chǎn)生過程中細(xì)胞遷移的機(jī)制存在爭議。在IgA誘導(dǎo)位點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)所有的免疫活性細(xì)胞,如CD4+Th細(xì)胞,CD8+CTLs,sIgA+B細(xì)胞和輔助細(xì)胞。該位點(diǎn)中的T細(xì)胞是成熟的,并且95%以上攜帶的T細(xì)胞受體為α/β式,MALT中具有IgA特異性的T細(xì)胞,腸道粘膜固有層是最大的的粘膜效應(yīng)位點(diǎn),可分離到大量的IgA型漿細(xì)胞。效應(yīng)位點(diǎn)中的T細(xì)胞大部分為CD3+,CD4+,CD8+,顯示輔助細(xì)胞的功能;但大約1/3的T細(xì)胞是CD3+,CD4+,CD8+。上皮間淋巴細(xì)胞(IEL)也是1個(gè)粘膜效應(yīng)位點(diǎn),在此處發(fā)現(xiàn)的T細(xì)胞主要是CD8+CFLs。MALT中IgA特異性T細(xì)胞的含量顯著高于脾臟,可能和MALT中淋巴細(xì)胞的遷移和定居有關(guān),但是IgA特異性的T細(xì)胞和SIgA+B細(xì)胞的相互作用的機(jī)制仍不清楚,需要進(jìn)一步研究。
分泌型IgA(sIgA)是粘膜應(yīng)答過程中的主要效應(yīng)因子。sIgA的特性包括它的多鏈性,粘膜親和性與抵抗蛋白酶的作用。sIgA除具有中和病毒,阻止細(xì)菌和病毒與粘膜結(jié)合的能力外,還具有免疫排斥功能,由于特異性IgA存在,粘膜暴露于外界可溶性抗原后可以減少相同抗原的吸收,但對不相關(guān)抗原沒有影響。與其他免疫球蛋白不同,sIgA不能有效固定補(bǔ)體或促進(jìn)吞噬作用,因此在維持粘膜的完整性以及減少由其他獨(dú)特型抗體引起的局部過敏反應(yīng)方面有重要的意義。數(shù)項(xiàng)研究表明,血清及分泌液中的sIgA可以促進(jìn)外分泌液中天然抗菌因子的作用。
黏膜免疫主要的作用對象是黏膜表面吸入或食入的大量種類繁多的抗原。既可對大量無害抗原下調(diào)免疫反應(yīng)或產(chǎn)生耐受,也可對有害抗原或病原體產(chǎn)生高效體液和細(xì)胞免疫,進(jìn)行有效免疫排斥或清除(高杰英,2000)。以上這些性質(zhì)一方面使宿主不受病原體的傷害, 另一方面使機(jī)體對普通的食物抗原和正常的微生物產(chǎn)生免疫耐受。
五、胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)效應(yīng)因子:
1、M細(xì)胞(Membranous epithelial cell)
小腸黏膜下的淋巴集結(jié)稱為Peyer氏淋巴結(jié)(PeyersPatches,PP結(jié))。胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)具有特殊的pp結(jié)。研究表明,PP結(jié)具有明顯的淋巴上皮及上皮下的大量淋巴組織,淋巴組織中有多量的淋巴濾泡,覆蓋濾泡的上皮細(xì)胞被稱之為M細(xì)胞(Micro-foldCells)或?yàn)V泡結(jié)合上皮(Follice-associatedepithelial,FAE)。M細(xì)胞頂端胞質(zhì)很薄,其游離面缺少像腸吸收上皮那樣規(guī)則排列的微絨毛,而是以微皺褶和短而小的不規(guī)則的微絨毛為特征。M細(xì)胞它可通過吸附、胞飲和內(nèi)吞等方式攝取腸腔內(nèi)抗原性異物并轉(zhuǎn)運(yùn)抗原, 尤其是轉(zhuǎn)運(yùn)顆粒性抗原至位于其下方的組織,并以囊泡形式轉(zhuǎn)運(yùn)給凹腔內(nèi)的巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞, 再由它們將抗原提供給淋巴細(xì)胞, 從而誘發(fā)黏膜免疫[1,5]。M細(xì)胞將顆粒和微生物直接轉(zhuǎn)運(yùn)至黏膜淋巴濾泡的特殊環(huán)境,似乎是啟動(dòng)分泌免疫反應(yīng)的第一步,M細(xì)胞是否具有抗原提呈功能仍有爭議。
2、上皮細(xì)胞間淋巴細(xì)胞 (intraepithelial lymphocyte,IEL)
上皮細(xì)胞間淋巴細(xì)胞是存在于小腸黏膜上皮內(nèi)的一類獨(dú)特的細(xì)胞群, 通過基底膜沿上皮細(xì)胞內(nèi)淋巴細(xì)胞(IEC)側(cè)面定位于黏膜上皮細(xì)胞間, 由 αβ+T 細(xì)胞和 γδ+T 細(xì)胞構(gòu)成。研究表明,上皮間淋巴細(xì)胞(IEL)有與細(xì)胞毒素T細(xì)胞及NK細(xì)胞相似的胞內(nèi)顆粒如穿孔素、粒酶和絲氨酸酯酶, 具有組成性溶細(xì)胞活性,故IEL的主要功能是細(xì)胞殺傷作用。上皮間淋巴細(xì)胞具有輔助活性, 可產(chǎn)生 Th1、Th2 功能相關(guān)細(xì)胞因子, 調(diào)節(jié)其它淋巴細(xì)胞和上皮細(xì)胞功能;也可分泌淋巴細(xì)胞因子如TNF-α、γ-IFN、IL-2,因此在防御腸道病原體入侵方面發(fā)揮重要作用,如殺死細(xì)菌,清除被病毒感染的上皮細(xì)胞;此外還能刺激上皮細(xì)胞更新,產(chǎn)生對食物抗原的免疫耐受。
腸上皮細(xì)胞間以緊密連接為主, 刷狀緣表面分布致密的堿性磷酸酶, 與 S-IgA、杯狀上皮細(xì)胞分泌的黏液組成動(dòng)物體與外界的一層屏障, 阻止絕大部分外來致病原侵入。腸上皮細(xì)胞可以表達(dá)主要組織相溶性抗原Ⅰ, Ⅱ(major histocompatibiloity complex classⅠ, Ⅱ;MHCⅠ,Ⅱ)和 CD1 發(fā)揮抗原呈遞功能; 它通過產(chǎn)生分泌成分(SC), 有效轉(zhuǎn)運(yùn) S-IgA 從黏膜固有層進(jìn)入腸腔,參與了 S-IgA 的分泌。還產(chǎn)生大量黏膜免疫調(diào)節(jié)因子,如 IL- 4、IL- 10 等。
固有層細(xì)胞位于腸道黏膜固有層,T、B淋巴細(xì)胞均很豐富,腸道黏膜固有層缺乏RAG1和RAG2表達(dá),表明此處無T細(xì)胞發(fā)生,其T細(xì)胞來源于Peyer氏結(jié)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在腸道黏膜免疫部位的免疫應(yīng)答以輔助T細(xì)胞(Th2)型為主,定居在固有層的CD4+Th2細(xì)胞可分泌多種Th2型細(xì)胞因子,如TGF-β、IL-4、IL-5、IL-6及IL-10。Husband研究了各種Th2型細(xì)胞因子在黏膜免疫中的作用,發(fā)現(xiàn)由于IL-4可激活靜止期B細(xì)胞,故在誘導(dǎo)局部及全身抗體應(yīng)答中均起關(guān)鍵作用,而IL-5和IL-6則主要在黏膜部位發(fā)揮特殊作用。IL-6在促進(jìn)腸道和呼吸道IgA應(yīng)答方面起重要作用,這已通過用基因去除技術(shù)(Knockout)滅活I(lǐng)L-6基因得到證實(shí)。IL-4、IL-5、IL-6可協(xié)同誘導(dǎo)S-IgA+B細(xì)胞分化成為IgA+漿細(xì)胞。因此,固有層是黏膜免疫應(yīng)答的主要效應(yīng)場所,漿細(xì)胞所分泌的大量IgA可通過分泌片段的介導(dǎo)進(jìn)入黏膜表面,中和抗原物質(zhì),起到清除外來抗原保護(hù)機(jī)體的作用。
胃腸道免疫系統(tǒng)功能中起中心作用的是由 B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞后產(chǎn)生的 IgA。分泌型IgA(SecretedimmunoglobulinA,SIgA)是黏膜應(yīng)答過程中的主要效應(yīng)因子,是阻止病原體入侵黏膜的第一道有效的防線。IgA抗體在黏膜表面是非常重要的,其在黏膜部位的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于在其它組織。大量的IgA可以遏制病原體在黏膜表面的黏附及減少病原體的著生,并在黏膜腔內(nèi)和黏膜下參與行使效應(yīng)功能。IgA經(jīng)過腸上皮細(xì)胞或在細(xì)胞間隙內(nèi)與上皮細(xì)胞產(chǎn)生的分泌片段結(jié)合,形成分泌型免疫球蛋白(S-IgA)。S- IgA釋放入腸腔,既可與相應(yīng)抗原結(jié)合,抑制細(xì)菌增殖和中和毒素,保護(hù)腸黏膜,又能抵抗蛋白溶解酶作用,從而保護(hù)腸黏膜防止被消化。S-IgA 是黏膜組織免疫應(yīng)答的特征, S-IgA抗體可通過阻礙黏膜與細(xì)菌和病毒的接觸從而給黏膜表面提供特殊的免疫屏障。黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT)中 S-IgA 占 80%以上。黏膜免疫系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)距離位點(diǎn)的黏膜表面誘導(dǎo)抗原特異性 S-IgA 分泌。S-IgA還可穿越上皮組織, 在上皮內(nèi)顯示其抗微生物能力。
S-IgA以單體和二聚體兩種分子形式存在。單體存在于血清中;二聚體由呼吸道、消化道等部位黏膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生,是有兩個(gè)單體經(jīng)一條J鏈連接構(gòu)成的二聚體。二聚體以受體介導(dǎo)方式及黏膜上皮或基底膜表達(dá)的 pIGr 或 IgAFc 段結(jié)合, 介導(dǎo)該結(jié)合物的內(nèi)吞, 并轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞頂膜, 經(jīng)酶解使結(jié)合有IgA 的多聚免疫球蛋白受體(pIgR) 胞外區(qū)脫落, 并分泌至黏膜腔。此外由局部黏膜上皮細(xì)胞所合成的分泌成分SC在IgA通過黏膜的上皮細(xì)胞過程中,分泌成分與之結(jié)合形成SIgA。SC不僅具有促進(jìn)上皮細(xì)胞積極地從組織中吸收SIgA,并將其釋放于胃腸道和呼吸道內(nèi)的作用,同時(shí)分泌成分可防止SIgA在消化道被蛋白酶降解,同時(shí)它的多鏈性、黏膜親和性、抵抗蛋白酶的作用均有助于與病毒、細(xì)菌的親和,從而使SIgA能充分發(fā)揮免疫作用。
細(xì)胞因子在細(xì)胞生長、分化、凋亡等生理過程及黏膜免疫中淋巴細(xì)胞歸巢、急慢性炎癥等病理過程中發(fā)揮重要作用。
⑴細(xì)胞因子中干擾素- γ(IFN- γ) 和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)對 IgA 的分泌有下調(diào)作用,IL- 4、IL- 5、IL- 6、IL- 10 對 IgA 的分泌有增強(qiáng)和誘導(dǎo)作用,分泌這些因子的細(xì)胞主要存在于固有層內(nèi),與 IgA漿細(xì)胞有著密切的空間關(guān)系。近期研究發(fā)現(xiàn),在黏膜組織內(nèi)白細(xì)胞介素- 15 (IL- 15) 是 S-IgM+ S-IgA-和 S-IgM- S-IgA+ B-1 細(xì)胞轉(zhuǎn)化為 IgA 細(xì)胞的重要因子,IL- 15 同 IL- 5 一樣在調(diào)節(jié) B- 1 細(xì)胞分化成產(chǎn)生 IgA 漿細(xì)胞過程中起重要作用,它是調(diào)節(jié) IgA 反應(yīng)的重要細(xì)胞因子。 最近發(fā)現(xiàn)腹腔CD5+B 細(xì)胞群中含有許多 IgA 漿細(xì)胞的前體細(xì)胞,IL- 5 和IL- 2 可大大增強(qiáng)這種細(xì)胞分泌 IgA 和 IgG 的能力 。IL- 4是 S- IgA+ B細(xì)胞產(chǎn)生的重要因子。資料表明 Th- 2 型細(xì)胞因子:IL- 4,IL- 5 和 IL- 6 對黏膜 IgA 的發(fā)育有調(diào)節(jié)作用,且 Th- 2 細(xì)胞在小腸黏膜的出現(xiàn)頻率較高,這些細(xì)胞因子的mRNA表達(dá)也占優(yōu)勢。 ⑵趨化性免疫因子(chemokine) 在細(xì)胞因子與黏膜免疫的研究中目前研究比較集中的對象是與黏膜免疫密切相關(guān)的趨化性細(xì)胞免疫因子。在黏膜部位產(chǎn)生并發(fā)揮作用的趨化性細(xì)胞因子稱為黏膜相關(guān)趨化性細(xì)胞因子,其與受體在黏膜上皮細(xì)胞分化發(fā)育及創(chuàng)傷愈合、黏膜淋巴細(xì)胞歸巢并定居于黏膜特定部位、黏膜急性炎癥、HIV感染等生理病理過程中起著重要作用。
許多病原菌在長期進(jìn)化過程中合成了一種 IgA 蛋白水解酶,可以水解黏膜局部的 S- IgA,從而削弱 S- IgA 的保護(hù)功能,便于細(xì)菌的入侵和定植。IgA 蛋白水解酶的表達(dá)可能是病原菌對抗宿主腸道黏膜免疫反應(yīng)的重要致病機(jī)理。最近研究發(fā)現(xiàn),人體血清和外分泌液中具有這類因子的抑制因子,它不但能對抗 IgA 蛋白酶的水解作用,而且還能對抗腸道液體動(dòng)力系統(tǒng)的干擾,這類抑制因子在感染的恢復(fù)期血清中水平最高。研究發(fā)現(xiàn),白色念珠菌、銅綠假單胞菌及某些腸桿菌科細(xì)菌能產(chǎn)生可降解 IgA的蛋白酶。
血管活性腸肽 (VIP)、P 物質(zhì)(SP)、生長抑素 (SS)等對 S- IgA 合成轉(zhuǎn)運(yùn)等都有影響。體外研究表明,SS 可下調(diào) DNA 合成和細(xì)胞分裂,抑制 Ig(尤其是 IgA) 的合成;而 SS 受體多位于具有抑制和殺傷作用的 T 淋巴細(xì)胞上,除直接作用于淋巴細(xì)胞外,SS 還作用于其他細(xì)胞,間接拮抗淋巴細(xì)胞的分裂和 Ig 的合成。VIP對淋巴細(xì)胞的分裂和 Ig的合成有明顯的調(diào)節(jié)作用,且對 IgA合成的影響大于對 IgM或 IgG 的影響。VIP 受體主要分布于T細(xì)胞上。VIP 與其受體結(jié)合可活化膜的環(huán)腺苷酶系統(tǒng),導(dǎo)致DNA 復(fù)制和細(xì)胞分裂的抑制。SP 能顯著促進(jìn) Con- A 刺激的 PP 淋巴細(xì)胞和脾淋巴細(xì)胞的 DNA 合成,也可促進(jìn) Ig的合成,其對 IgA 合成的影響大于對 IgM的影響,IgG 不受影響。
七、胃腸道黏膜免疫的營養(yǎng)調(diào)控措施
胃腸道黏膜作為營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的場所, 通過營養(yǎng)調(diào)控黏膜免疫功能發(fā)揮, 具有特殊優(yōu)勢。研究集中在以下兩大方面: ①通過營養(yǎng)調(diào)控促進(jìn) IgA 的分泌; ②通過營養(yǎng)調(diào)控維持胃腸道黏膜組織的完整性。相關(guān)的營養(yǎng)因子有以下幾個(gè):
谷氨酰胺是腸黏膜上皮細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的主要燃料, 同時(shí)又是細(xì)胞增殖分化所需的氮源, 在促進(jìn)受損腸道修復(fù)以及維持正常的局部免疫功能中發(fā)揮著重要作用。機(jī)體本身只能在肝臟和骨骼肌中合成極少量的谷氨酰胺, 正常情況下谷氨酰胺主要從腸道或循環(huán)中攝取[16]。研究表明, 在斷奶仔豬日糧中添加谷氨酰胺, 可防止空腸絨毛萎縮, 能緩解小腸結(jié)構(gòu)的改變,減少腸道的通透性和腸道細(xì)菌、內(nèi)毒素的移位, 并且能夠促進(jìn)隱窩細(xì)胞增生和腸腔內(nèi)黏液凝滯體的分泌,維持小腸結(jié)構(gòu)完整。谷氨酰胺(G1n) 缺乏能明顯降低腸腔中 S- IgA 的含量,與腸黏膜內(nèi)可分泌 S- IgA的漿細(xì)胞數(shù)量減少有關(guān)。Bruke 等研究了接受全腸外營養(yǎng) (Total Parenteral Nutrition,TPN) 動(dòng)物腸道免疫功能的變化,發(fā)現(xiàn)沒有加入 Gln 的動(dòng)物,膽汁中 S- IgA 的分泌下降了 50%,細(xì)菌大量粘附于黏膜表明,腸系膜淋巴結(jié)中有明顯細(xì)菌移位;而在總腸外營養(yǎng)物中加入谷氨酰胺的動(dòng)物,膽汁中 S- IgA 水平與正常動(dòng)物比較無差別,腸黏膜漿細(xì)胞計(jì)數(shù)也證實(shí)谷氨酰胺能阻止產(chǎn)生 S- IgA 細(xì)胞的減少。
Alverdy等(1992)。隨后的結(jié)果又證實(shí),未加入 G1n 的 TPN組動(dòng)物膽汁中 S- IgA 明顯下降,IgA 陽性的漿細(xì)胞也明顯減少,另外 CD4+、CD8+的淋巴細(xì)胞也急劇下降,而在 TPN 液中加入谷氨酰胺的動(dòng)物 B、T細(xì)胞均與正常動(dòng)物無差別。
精氨酸能促進(jìn)黏膜上皮生長分化, 使腸黏膜結(jié)構(gòu)明顯改善, 維護(hù)腸黏膜屏障。精氨酸可促進(jìn)細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞活化。同時(shí)也可促進(jìn) NKC 活化和表達(dá)IL- 2 受體。它還可促進(jìn)下丘腦釋放生長激素, 生長激素對腸黏膜有營養(yǎng)作用, 可減少腸黏膜萎縮, 加速受損腸黏膜的修復(fù), 維持腸黏膜結(jié)構(gòu)和功能, 增強(qiáng)機(jī)體局部和全身免疫力。精氨酸通過降低內(nèi)毒素來減輕內(nèi)毒素對腸壁作用, 減少腸黏膜屏障緊密連接破壞和降低通透性, 減少腸黏膜屏障損害, 同時(shí)也減少內(nèi)毒素對機(jī)體免疫功能的損害, 這可能與精氨酸通過增強(qiáng)吞噬細(xì)胞活性, 增加對內(nèi)毒素清除有關(guān)。
蘇氨酸作為粘液蛋白的一種組分, 可以抵抗病菌和病毒的入侵, 而腸道表面糖蛋白的連續(xù)性分泌則要消耗游離氨基酸, 因此飼料中有必要添加蘇氨酸。 Otani 等(2000) 發(fā)現(xiàn), Cpps 具有促進(jìn)斷奶仔豬黏膜免疫的作用。其機(jī)理是: Cpps 一方面和靜止 B 細(xì)胞結(jié)合使其被激活; 另一方面和 Th2 結(jié)合, 促進(jìn) IL- 5 和IL- 6 的分泌, 而活化的 B 細(xì)胞在增殖和分化 IgA 漿細(xì)胞過程中 IL- 5 和 IL- 6 起著重要作用, Cpps 通過和Th2 細(xì)胞結(jié)促進(jìn)合 IL- 5 和 IL- 6 的分泌進(jìn)而促進(jìn) IgA的生成。
益生素可使雛雞盲腸扁桃體黏膜皺壁增多, 微絨毛密集、長度增大, 分泌性蛋白顆粒增加, 可增強(qiáng)腸黏膜組織對物質(zhì)的吸收能力, 從而促進(jìn)腸吸收細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的分化和增殖, 局部黏膜免疫機(jī)能得以提高。楊玉榮(2003) 用 1 日齡雛雞服用益生素后, 其局部黏膜免疫組織一哈德爾腺、盲腸扁桃體和十二指腸 PP結(jié)的 IgA、IgM、IgG 生成細(xì)胞和 T 細(xì)胞數(shù)量分別于 7~10d 和 4~10d 不同程度地高于未服用益生素的對照雛雞。表明益生素可激發(fā)雛雞局部黏膜組織的體液和細(xì)胞免疫功能。
乳酸菌的某些菌株:鼠李糖乳桿菌 (ATCC- 53103),植物乳桿菌 (VTT),乳酸球菌(ARH74),雙歧桿菌動(dòng)物亞種是腫瘤壞死因子(TNF- α)和 IL- 6 的強(qiáng)有力的誘導(dǎo)劑,有些能刺激 IL- 10 的產(chǎn)生,以增強(qiáng)免疫。乳酸菌能刺激機(jī)體產(chǎn) S- IgA 的細(xì)胞增殖,從而使得 S- IgA 水平上升,可促使系統(tǒng)對輪狀病毒產(chǎn)生免疫應(yīng)答,中和毒素,緩解輪狀病毒引起的腹瀉、急性腸胃炎、厭食、遺傳性過敏皮膚炎、Crohn’s 等病的癥狀。乳酸菌和雙歧桿菌等益生菌分泌的最廣泛和最重要的免疫物質(zhì)是分泌性免疫球蛋白 A(S- IgA)。有試驗(yàn)證明,給1日齡雛雞飼喂乳桿菌,在早期可以顯著提高雞消化道S-IgA抗體的滴度。隨著日齡的增加,試驗(yàn)組和對照組之間S-IgA滴度趨于一致。
缺鋅可引起腸道黏液分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)損害。細(xì)胞有絲分裂、黏液蛋白合成和分泌受到嚴(yán)重抑制;黏液層厚度改變; 黏液蛋白質(zhì)成分降低; 黏液稠度降低; 腸道黏液動(dòng)力系統(tǒng)對病原微生物的清潔作用和交聯(lián)作用削弱; 黏膜表面黏液屏障結(jié)構(gòu)及其微生態(tài)環(huán)境改變, 病原微生物易于在黏膜定植、穿透黏液層而直接接觸腸黏膜, 而誘發(fā)感染。王子旭(2003) 研究了日糧中不同鋅、硒水平互作下肉雞腸黏膜結(jié)構(gòu)及黏膜免疫相關(guān)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量和分布的變化, 并探討日糧中不同鋅硒配比對雞腸道消化吸收和免疫屏障功能的影響。結(jié)果表明, 飼料中加入常鋅 50mg/kg 和常硒 0.15mg/kg 是維護(hù)正常的內(nèi)雞腸道消化吸收和屏障功能的最佳劑量, 而飼料中鋅和硒缺乏或過高時(shí)對肉雞腸道消化吸收和屏障功能有不同程度的損傷作用。硒和鋅二者間可相互影響, 常鋅( 或常硒) 可以緩解因飼料硒( 或鋅) 缺乏或過高中毒對肉雞黏膜結(jié)構(gòu)和腸相關(guān)淋巴組織的損傷; 而當(dāng)硒和鋅均為缺乏量或中毒量時(shí), 二者可相互加強(qiáng)其毒害作用, 使腸道消化吸收和黏膜屏障功能的損傷加重。
短鏈脂肪酸SCFAs 可促進(jìn)小腸黏膜細(xì)胞增生、維護(hù)腸黏膜形態(tài)。尤其是乙酸鹽可擴(kuò)張腸道血管、增加腸道血流, 可能有助于腸黏膜形態(tài)的維持;
核苷酸能夠加速腸細(xì)胞的分化、生長與修復(fù);
左旋肉堿可通過提高腸黏膜細(xì)胞分解氧自由基的能力,降低氧自由基在組織中的濃度, 減少細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng), 來實(shí)現(xiàn)對腸黏膜組織正常結(jié)構(gòu)和生理功能的保護(hù)作用; 發(fā)酵纖維素、功能型寡糖可刺激黏膜生長, 加強(qiáng)消化和黏膜免疫。
胃腸道黏膜作用的發(fā)揮受到眾多因素的影響,其多種免疫成份之間相輔相成各有側(cè)重,以 S- IgA 為主的體液免疫和以一系列淋巴細(xì)胞作用的細(xì)胞免疫,共同抵御外界抗原,保障了機(jī)體活動(dòng)的正常進(jìn)行.由于機(jī)體內(nèi)存在廣泛的粘膜免疫系統(tǒng)以及sIgA在抵抗病毒,細(xì)菌入侵等方面的高效能的作用,可以提示我們進(jìn)行粘膜免疫疫苗的研制,選擇合適的與粘膜粘附,侵襲相關(guān)的目的抗原,并配以合適的粘膜免疫載體,以最有效的促進(jìn)粘膜免疫應(yīng)答的途徑投送抗原,以引起最佳的sIgA反應(yīng),有效的中和病毒,防止病毒及細(xì)菌的粘附,從而減少病毒性疾病的發(fā)生以及為細(xì)菌性疾病的預(yù)防和治療開辟一條非抗生素的新途徑。隨著現(xiàn)代微生態(tài)動(dòng)物營養(yǎng)、分子營養(yǎng)、細(xì)胞因子等理論的完善,動(dòng)物胃腸道微生態(tài)的調(diào)控上與腸道免疫相關(guān)研究將更加深入。 |