○ 孟思妤孟長明陳昌福
(1)河南省新鄉康大消毒劑有限公司;2)華中農業大學,武漢430070)
微生態制劑概念及其在水產養殖中應用的一些問題(4)
○ 孟思妤1)孟長明1)陳昌福2)
(1)河南省新鄉康大消毒劑有限公司;2)華中農業大學,武漢430070)
3.2 腸道菌群與動物免疫的關系
目前,腸道菌群與動物免疫的關系僅在人和畜禽上有過報道,而關于水產動物這方面的研究尚未見系統報道。一般認為,腸道的免疫作用的產生依賴原籍菌群。當微生物菌群在新生兒期發展并延續整個生命的時候,微生物與宿主免疫系統的相互作用也開始進行(程茜和劉作義,2003)。腸道菌群重要的生理意義包括抵御病原體侵襲、刺激機體免疫器官的成熟、激活免疫系統及參與合成多種維生素、調節物質代謝等。
3.2.1 菌群屏障作用
動物的非特異性免疫應答,主要依靠機體的屏障作用,包括正常菌群、機體的皮膚黏膜、補體等體液因子、吞噬細胞等。其中,正常菌群的屏障作用是極為重要的一個方面(Vo11aard and C1asener,1994)。許多研究報道指出腸道菌群在人的腸道中起著生物屏障作用,可對外襲致病菌入侵、定居有拮抗作用。這種由腸道正常菌群提供的對致病菌和潛在致病菌在腸道中定植和增殖的抵抗性被稱為定植抗力(張日俊,2002)。凡是有正常菌群存在的部位(包括皮膚表面、口腔、呼吸道黏膜等),都有正常菌群形成的定植抗力存在。缺乏定植抗力,動物腸道中的病原菌或潛在病原菌極易大量增殖,并突破腸黏膜進入組織中,最終導致全身感染,甚至因此而死亡。
3.2.2 促進免疫器官生長發育
益生菌能促進機體免疫器官的生長、發育、成熟,增加T、B淋巴細胞的數量,增加胸腺淋巴細胞免疫球蛋白含量。張日俊和萬孟明(2003)用含有乳酸桿菌、芽孢桿菌和酵母菌的微生物飼料添加劑飼喂肉仔雞,結果顯示微生物飼料添加劑能明顯刺激胸腺、脾臟和法氏囊的發育,增強雞T淋巴細胞對絲裂原ConA或B淋巴細胞對絲裂原LPS刺激的反應性,增強了機體的細胞免疫和體液免疫功能。楊漢博和潘康成(2003)報道益生芽孢桿菌是一種很好的免疫增強劑,能促進肉雞的免疫器官生長發育,提高機體的體液及細胞免疫功能,在提高機體的抗病能力方面具有很好的免疫學基礎。
3.2.3 激活免疫因子
有研究報道,腸道菌群能明顯激活巨噬細胞活性、促進細胞因子的分泌,增強免疫功能,提高宿主的抗病能力。在某些情況下,這些細胞因子可以代替免疫調節劑,刺激造血活性,增強成熟細胞的功能(趙燕飛等,2004)。Dinare11o(1989)研究發現,雙歧桿菌能刺激免疫細胞分泌IL-1和IL-6,而IL-1又可促進T輔助細胞分泌IL-2和B淋巴細胞分泌抗體,也能增強NK細胞的殺傷功能;同時,IL-6可促進B淋巴細胞的分化成熟,使之分泌抗體,又可直接誘導T淋巴細胞的增殖并參與T淋巴細胞、CTL、NK細胞及LAK的細胞分化。雙歧桿菌對T細胞的增殖和IL-2的產生沒有直接作用,但能誘導TNF-α、IL-β、IL-6、IL-10和IFN-α的mRNA表達。
3.2.4 腸道菌群與腸黏膜免疫
腸道菌群是腸黏膜屏障的重要組成部分,包括其參與構成機械屏障、菌群和黏膜共價結合,與機體產生的酶、活性肽以及代謝產物共同組成化學屏障、免疫反應產生IgA、IgM及與各種免疫活性細胞和細胞因子等形成免疫屏障。腸道菌群對于腸道黏膜免疫的發生和成熟非常重要,腸道菌群可能影響體內免疫平衡。益生菌用于疾病治療的機制可能有二種,一是益生菌能保持非免疫性腸黏膜屏障,主要指其增加腸道滲透性和改變腸道微生態;另一種是改善腸道免疫屏障,特別是通過腸IgA反應和緩解腸道炎癥反應,從而保持腸道的穩定(程茜和劉作義,2003)。許多益生菌的作用都是通過免疫調節介導,尤其是對前炎性、抗炎性細胞因子平衡的控制。利用這些相應的作用機制,益生菌可以作為緩解腸道炎癥,恢復黏膜功能,下調超敏反應的一種治療新工具。正是由于腸道菌群在腸黏膜免疫方面的特殊作用,Grangette等(2001)將活的乳桿菌作為破傷風毒素黏膜疫苗的抗原遞送系統,經鼻免疫,成功誘導了產生IgG抗體的特異性體液免疫反應和黏膜IgA抗體。這為益生菌開辟了新的應用前景。
此外,腸道菌群定植作用對于腸相關淋巴組織(GALT)的成熟是一種重要的抗原刺激。He1ge1and等(1996)研究結果表明,在定植作用方面,腸菌群不斷向腸系膜淋巴結遷移,但遷移的細菌數量隨著特異性IgA反應而減少,反映了腸道屏障機制的成熟。因此認為在腸相關淋巴組織發生的免疫反應,受控于腸道菌群的代謝活性和腸道菌群的平衡。Camerini等(1998)將外周淋巴結的淋巴細胞移植到重癥聯合免疫缺陷(SCLD)小鼠后,再分析其小腸上皮內淋巴細胞(iIEL)時發現,來源于胸腺的成熟T細胞可移行到小腸,在小腸環境中可分化為有特殊功能的IEL,但由于SCLD受體鼠的腸菌群減少,所以IEL數目很少,據此認為IEL的回歸與位于固有層的腸道菌群抗原有關。
(全文完)