中圖分類號:S816 文獻標識碼:C 文章編號:1001-0769(2017)06-0090-04
1.3 感染應激
腸道和呼吸道感染是養(yǎng)豬業(yè)中最常見、最易復發(fā)的疾病。腸道感染尤其是導致豬場生產(chǎn)力較低的主要應激原,因為它可抑制豬的飼料轉(zhuǎn)化率(Kiarie等,2011;Yang等,2014)。與其他類型的應激原不同,感染性應激難以得到控制,且通常會導致長期的經(jīng)濟損失。由于現(xiàn)代化養(yǎng)殖場采用集約化飼養(yǎng)系統(tǒng),疾病一旦暴發(fā),在不同批次豬群內(nèi)和豬群之間疾病將快速傳播。同時,如果不進行大規(guī)模撲殺,該病原體很難被徹底清除出疫病暴發(fā)場或暴發(fā)地。
大部分腸道病原體可通過飲水、飼料或通過其他受感染豬的糞便接觸到豬群。在侵入目標動物的腸道后,病原體通常會破壞腸道上皮屏障的內(nèi)平衡。一些病原體,如大腸桿菌(Escherichia coli,E. coli),通過滲透應激引起腸道損傷,導致分泌性腹瀉;而其他病原菌則通過上調(diào)促炎性細胞因子引發(fā)炎癥性腹瀉(Fairbrother等,2005)。已知腸道病原體可抑制受感染豬的采食量和飼料轉(zhuǎn)化,造成豬因免疫系統(tǒng)的激活而出現(xiàn)不必要的能力損失。養(yǎng)豬行業(yè)中的主要腸道疾病病因有:大腸桿菌、豬流行性腹瀉病毒(Porcine Epidemic Diarrhea virus,PEDv)、豬三角洲冠狀病毒(Porcine Delta Coronavirus,PDCov)和傳染性胃腸炎病毒(Transmissible Gastroenteritis Coronavirus,TGEv)。
大腸桿菌為革蘭氏陰性菌,是一種多種菌株組成的腸道細菌,不過一部分是致病菌,但大部分屬于共生菌。致病性大腸桿菌也稱腸毒素性大腸桿菌(EnteroToxigenic E. coli,ETEC),已知可造成豬的腹瀉,并伴隨脫水、飼料轉(zhuǎn)化率下降和生長性能受抑制。也有報道稱,ETEC會縮短受感染豬腸道絨毛的長度和小腸隱窩的深度。它也可通過促使腸道上皮屏障的疏松來抑制腸上皮細胞緊密連接(Tight Junction,TJ)的表達。據(jù)報道,日糧中添加植物性乳桿菌(Lactobacillus plantarum)(Yang等,2014)、釀酒酵母(Saccharaomyces cerevisiae boulardii)(Collier等,2011)、殼聚糖(Xiao等,2013)或血管活性腸肽(Xu等,2014),可以減輕ETEC的感染應激。
PEDv是一種腸道冠狀病毒,一開始只在東亞流行,但自2013年以來已經(jīng)在美國的豬群中暴發(fā)了多次。由于目前還沒有可用的策略或治療方式,一旦發(fā)生PEDv,豬場將會長期受到感染,甚至抗生素治療也會無效(Song和Park,2012)。研究表明,PEDv首先改變腸上皮細胞內(nèi)部的微絲結(jié)構(gòu),然后通過Toll樣受體(Toll-like Receptor,TLR)2、TLR3和TLR9增加腸上皮屏障的通透性(Cao等,2015)。不只是腸上皮細胞,免疫細胞也是這種病毒的攻擊目標,因為大部分免疫細胞都能表達TLR。位于黏膜組織如十二指腸固有層的B細胞比機體其他部位的淋巴組織、脾臟和血液中的B細胞能生成更多的IgG和IgA(de Arriba等,2002)。在感染了PEDv的豬上,其源自單核細胞的樹突狀細胞可生成包括IL-2在內(nèi)的大量促炎性細胞因子,當共培養(yǎng)時可以加快T細胞的增殖(Gao等,2015)。
雖然PDCov和TGEv在豬群中的流行性不如大腸桿菌或PEDv,但這兩種病原體仍是養(yǎng)豬業(yè)中重要的腸道冠狀病毒。香港(2009)和美國(2014)曾在各自的豬群中檢測到了PDCov。PDCov的病理機理包括導致受感染豬的脫水、體重減輕,但與其他病原體相比,PDCov造成的癥狀較輕(Chen等,2015)。然而,需要注意的是,當PDCov與PEDv共同感染時,它們具有協(xié)同致病的作用。TGEv通常出現(xiàn)在亞洲和美洲的豬群中,能引發(fā)受感染仔豬的嘔吐,甚至有時會造成死亡。據(jù)推測,這種病毒與感染豬呼吸道的豬呼吸道冠狀病毒(Porcine Respiratory Coronavirus)同源(Kim等,2000)。
總之,感染性應激,尤其是慢性感染,可對養(yǎng)豬業(yè)帶來長期的經(jīng)濟損失。對它們的研究偏向于使用抗生素或疫苗進行治療和根除。然而,尚未完全弄清楚如何提高家畜對感染的抵抗力?,F(xiàn)在是時候加大力度研究會影響動物健康和生長性能的感染性應激因子了。
2 結(jié)論
各種應激原正在威脅著豬群的健康,同時也在影響著它們的生長性能。本文重點介紹了與豬腸道免疫相關(guān)的重要應激因素,如熱應激、營養(yǎng)性應激和感染應激等。許多重點探討應激與豬腸道相互關(guān)系的研究考察了代表腸道壁通透性的TJ蛋白、促炎性細胞因子和/或基因組成(表1、表2和表3)。然而,目前我們還不能完全解釋應激條件下豬腸道免疫系統(tǒng)的精確作用機制。此外,我們不能直接根據(jù)人類和小鼠的研究結(jié)果推測豬的免疫系統(tǒng),如外周免疫系統(tǒng)的CD4+T細胞和CD+8T細胞(Cheon等,2014)。在不久的將來,預計研究可以確定:i) 免疫細胞,如腸內(nèi)先天性淋巴細胞的識別和功能;ii) 在主要應激下,免疫細胞與腸上皮細胞之間的免疫交互作用;iii) 借助主要應激,改變腸道免疫系統(tǒng)對系統(tǒng)性免疫應答的改變;iv) 在多重應激下,豬腸道健康導致的宿主免疫系統(tǒng)。
原題名:Stress, nutrition, and intestinal immune responses in pigs - a review(英文)
原作者:In Kyu Lee等(韓國首爾國立大學)