維生素對(duì)畜禽免疫功能的影響

任方奎，張燕平，張桂芝，崔錦鵬

（上海富朗特動(dòng)物保健股份有限公司，上海 201502）

維生素是一類維持機(jī)體正常代謝和生理機(jī)能所必需的低分子有機(jī)化合物，既非供能物質(zhì)，也非動(dòng)物體各種組織器官的結(jié)構(gòu)成分，主要以輔酶（或輔基）的形式參與體內(nèi)代謝的多種化學(xué)反應(yīng)，用于控制和調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，是生命必需的活性物質(zhì)，也是畜禽飼料中的必需成分；維生素還具有抵抗疾病和增強(qiáng)畜禽免疫能力。畜禽免疫問(wèn)題成為影響畜禽健康非常重要的因素之一，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式調(diào)節(jié)免疫成為非常有效的方式。本文主要就維生素對(duì)免疫功能的影響進(jìn)行綜述。

1 維生素A

維生素A是具有視黃醇生物活性的物質(zhì)，是類視色素和一些類胡蘿卜素類的統(tǒng)稱；維生素A的活性成分是疏水性的，在水溶液環(huán)境（如小腸管腔、血漿、液體間隙、細(xì)胞漿）中是不溶的。因此，維生素A的活性物質(zhì)通過(guò)膠粒依賴擴(kuò)散而被吸收。維生素A 是一種脂溶性微量營(yíng)養(yǎng)素，參與胚胎發(fā)育、視覺(jué)、免疫、細(xì)胞分化和增殖等多種生理過(guò)程，還是一種重要的免疫功能調(diào)節(jié)劑[1]。

1.1 維生素A對(duì)免疫功能的影響

維生素A具有營(yíng)養(yǎng)和免疫雙重功能，既能滿足機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要，又能影響機(jī)體免疫功能。維生素A可預(yù)防感染性疾病的發(fā)生，還能促進(jìn)疾病的康復(fù)，同時(shí)還能夠促進(jìn)分泌型IgA 產(chǎn)生，因此，維生素A具有“抗感染維生素”之稱。維生素A缺乏會(huì)破壞黏膜完整性，容易誘發(fā)炎癥，影響機(jī)體免疫功能，引起抵抗力下降，對(duì)傳染病的易感性增加[2]。談藏文等報(bào)道，VA 缺乏會(huì)增加肺炎和腹瀉等黏膜受損性疾病的發(fā)生率和嚴(yán)重程度，額外補(bǔ)充維生素A 可預(yù)防或輔助治療消化或呼吸道感染性疾病[3]。缺乏維生素A 時(shí)，中性粒細(xì)胞的功能受到損傷，影響其吞噬和殺菌作用，增強(qiáng)細(xì)菌感染風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 維生素A的免疫機(jī)制

維生素A 可直接作用于B 細(xì)胞，通過(guò)B 細(xì)胞介導(dǎo)增強(qiáng)免疫球蛋白的合成和刺激白細(xì)胞介素和干擾素的分泌，誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞增殖；通過(guò)促進(jìn)巨噬細(xì)胞處理抗原和輔助性T細(xì)胞的成熟，增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能。維生素A 還可以通過(guò)調(diào)控Nrf2，NK-кB 的表達(dá)，抑制NO、ARA 的過(guò)量生成，緩解氧化應(yīng)激減少炎癥反應(yīng)，來(lái)增強(qiáng)免疫力。

1.2.1 維生素A對(duì)體液免疫的影響

維生素A在調(diào)節(jié)和平衡免疫系統(tǒng)方面具有重要作用，對(duì)黏膜免疫功能和腸道淋巴細(xì)胞運(yùn)輸至關(guān)重要。Langel等研究表明，妊娠期口服補(bǔ)充維生素A，增強(qiáng)母豬在產(chǎn)前血清中的PEDV-IgA 抗體分泌細(xì)胞和PEDV-IgA 抗體以及在產(chǎn)后乳汁中的IgA+β7+細(xì)胞增加，增加窩產(chǎn)活仔豬數(shù)[4]。Chen 等研究維生素A 對(duì)外源性瘧原蟲(chóng)感染C57BL/6J 小鼠抗瘧免疫功能的調(diào)節(jié)，結(jié)果表明，維生素A通過(guò)抗炎作用保護(hù)CM 的發(fā)生，并通過(guò)調(diào)節(jié)DCs 和Tregs 的功能，與Th1 的下調(diào)有關(guān)。維生素A 缺乏會(huì)增加皮膚感染的易感性[5]。 Harris 等發(fā)現(xiàn)抵抗素樣分子α（RELMα）是一種分泌的富含半胱氨酸的小蛋白，由表皮角質(zhì)形成細(xì)胞和皮脂細(xì)胞表達(dá)，是維生素A依賴性皮膚感染抵抗所必需的抗菌蛋白；RELMα是由小鼠皮膚的微生物定植誘導(dǎo)的，在體外具有殺菌作用，在體內(nèi)具有防止皮膚細(xì)菌感染的作用；RELMα的表達(dá)需要膳食維生素A，由治療性維生素A 類似物異維甲酸誘導(dǎo)，以RELMα 依賴的方式防止皮膚感染；表明，RELM 蛋白在皮膚天然免疫中具有保守的功能。維生素A 對(duì)腸道免疫至關(guān)重要[6]。Gattu等發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子維甲酸受體β（RARβ）的上皮細(xì)胞表達(dá)對(duì)維生素A依賴性腸道免疫至關(guān)重要；上皮RARβ直接與啟動(dòng)子結(jié)合激活血清淀粉樣蛋白A 依賴性表達(dá)，而上皮RARβ是關(guān)鍵的維生素A 依賴性適應(yīng)性免疫反應(yīng)的形成所必需的，包括CD4+T 細(xì)胞回流到腸道和產(chǎn)生IgA 的腸道B 細(xì)胞的形成[7]。

1.2.2 維生素A對(duì)細(xì)胞免疫的影響

維生素A促進(jìn)粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化，調(diào)節(jié)淋巴組織和外周血液中T細(xì)胞分化，即而增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能。維生素A可支持產(chǎn)生IL-22 的先天性淋巴細(xì)胞、T 細(xì)胞抑制IFN-γ 和IL-17以及誘導(dǎo)黏膜組織中的調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞，誘導(dǎo)T 細(xì)胞上的腸道歸巢受體，來(lái)調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞和黏膜免疫系統(tǒng)，塑造腸道內(nèi)的微生物群落，以維持體內(nèi)平衡[8]。馬軼凡等研究表明，維生素A 缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞免疫功能受到損傷，表現(xiàn)為胸腺和脾臟的萎縮，CD3、CD4 亞群減少，CD4/CD8 比值下降，單個(gè)核細(xì)胞分泌IL-2、TNF-α明顯減少[9]。高士爭(zhēng)等研究表明，肉雞抗體生成和淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)隨日糧維生素A水平提高而增加，22 000 U·kg-1時(shí)達(dá)到最大，超過(guò)時(shí)免疫反應(yīng)降低，即提高高于NRC 標(biāo)準(zhǔn)的維生素A 可使肉雞獲得最大的免疫能力[10]。

總之，維生素A通過(guò)黏膜屏障功能的完整、抗炎、抗氧化、傷口愈合等多種方式來(lái)促進(jìn)和調(diào)節(jié)畜禽的免疫機(jī)能，增強(qiáng)機(jī)體抵抗多種疾病的能力，同時(shí)維生素A對(duì)免疫功能的影響已經(jīng)在分子水平上進(jìn)行研究，對(duì)防控一些傳染病會(huì)起著積極的作用。

2 維生素E

維生素E是一種脂溶性抗氧化劑，能保護(hù)膜內(nèi)多不飽和脂肪酸（PUFAs）免受氧化，調(diào)節(jié)活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在正常和疾病條件下，維生素E維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整，促進(jìn)動(dòng)物的體液免疫，提高其抗體水平；提高動(dòng)物細(xì)胞免疫，促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖；也作為一種有效的免疫佐劑，提高免疫效果，免疫調(diào)節(jié)作用[11]。維生素E 對(duì)免疫功能調(diào)節(jié)的主要機(jī)制，一種是抗氧化作用，清除自由基，保護(hù)細(xì)胞免受損害，抗感染的功效；另一種調(diào)節(jié)細(xì)胞調(diào)節(jié)素、促細(xì)胞生長(zhǎng)素等免疫物質(zhì)的合成來(lái)改善機(jī)體的免疫功能，可提高體液和細(xì)胞免疫并擴(kuò)大吞噬細(xì)胞效率。

2.1 維生素E對(duì)體液免疫的影響

維生素E能促進(jìn)抗體的產(chǎn)生和抗體對(duì)抗原的應(yīng)答反應(yīng)，增強(qiáng)對(duì)疫苗抗體的應(yīng)答反應(yīng)。Awadin 等研究維生素E 聯(lián)用Fetomune-Plus?對(duì)H9N2 禽流感病毒感染雛雞免疫和病理的影響，結(jié)果表明，試驗(yàn)組在感染后第3 天和第5 天，十二指腸中IL-2 增加，病毒脫落滴度顯著降低（P＜0.05），HI 滴度顯著升高，死亡率降低，IHC 顯示H9N2 的染色強(qiáng)度降低，說(shuō)明維生素E聯(lián)用Fetomune-Plus?補(bǔ)充4周，可改善H9N2感染雛雞的免疫學(xué)和病理學(xué)效應(yīng)[12]。日糧中添加0 mg·kg-1VE 的肉仔雞對(duì)SRBC 的抗體滴度低于添加100 mg·kg-1VE 的肉仔雞（P＜0.05），表明，日糧添加VE 可以調(diào)節(jié)肉雞的體液免疫[13]。日齡添加維生素E 對(duì)雞傳染性法氏囊病（IBD）和對(duì)氧磷酶（PON1）的抗體滴度顯著高于其它處理（P＜0.05），嗜異性細(xì)胞數(shù)和TOS氧化狀態(tài)顯著降低（P＜0.05），血糖顯著降低（P＜0.05），總蛋白顯著升高（P＜0.05），表明添加維生素E 可改善肉雞的抗氧化狀態(tài)和免疫應(yīng)答[14]。

2.2 維生素E對(duì)細(xì)胞免疫的影響

維生素E能促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化，使體內(nèi)T 淋巴細(xì)胞的百分率和T 輔助細(xì)胞對(duì)T 抑制細(xì)胞的比率升高，刺激細(xì)胞因子的產(chǎn)生。Dalia 等研究結(jié)果表明，硒與維生素E 協(xié)同作用在第42 天血漿IgM 水平和脾臟細(xì)胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-10）表達(dá)上明顯，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá)和免疫球蛋白水平，有效地支持免疫系統(tǒng)[15]。Min 等研究表明維生素E 能夠通過(guò)上調(diào)GSH-Px 基因的表達(dá)改善氧化應(yīng)激種雞的抗氧化狀態(tài)和免疫功能[16]。Liu 等在日糧中添加30 U·kg-1VE 可減輕腸炎沙門氏菌激發(fā)引起的應(yīng)激癥狀，控制蛋雞沙門氏菌感染，增強(qiáng)吞噬功能[17]。

總之，維生素E 對(duì)畜禽正常的免疫功能很重要，一種有效的免疫調(diào)節(jié)劑，具有免疫調(diào)節(jié)和免疫增強(qiáng)的作用，保障畜禽的健康，減少疾病的發(fā)生。

3 維生素D3

維生素D3是一種脂溶性維生素，調(diào)節(jié)機(jī)體鈣、磷平衡的激素前體，對(duì)先天免疫和適應(yīng)性免疫都有免疫調(diào)節(jié)作用，并在抗病毒天然免疫中起著重要作用。

3.1 維生素D3對(duì)體液免疫的影響

維生素D3對(duì)體液免疫的調(diào)節(jié)，主要促進(jìn)體內(nèi)免疫因子的分泌。Zhao 等研究表明，25-OH-VD3能顯著降低RV mRNA 表達(dá)和RV 抗原濃度，提高TBK1mRNA 和蛋白水平，提高磷酸化蛋白IRF3（p-IRF3）水平（P＜0.05），顯著抑制miR-155-5p在體內(nèi)外的上調(diào)（P＜0.05），而miR-155-5p 的表達(dá)顯著抑制TBK1 和p-IRF3 的mRNA 和蛋白水平（P＜0.01），說(shuō)明維生素D 通過(guò)體內(nèi)外miR-155-5p 介導(dǎo)的TBK1/IRF3 信號(hào)通路調(diào)節(jié)減輕輪狀病毒感染[18]。梁小芳等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，維生素D3對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)上清液中輪狀病毒抗原和NSP4 濃度隨維生素D3濃度增加而下降，當(dāng)維生素D3濃度高于1 μmol·L-1時(shí)，顯著降低輪狀病毒抗原和NSP4 濃度（P＜0.05）；與輪狀病毒應(yīng)激組相比，添加維生素D3后降低p62相對(duì)表達(dá)量（P＜0.05），提高PMAP23、PG1-5 和PR-39相對(duì)表達(dá)量（P＜0.05），說(shuō)明輪狀病毒感染誘導(dǎo)腸道（腸細(xì)胞）自噬發(fā)生，添加維生素D3可通過(guò)誘導(dǎo)自噬溶酶體降解來(lái)緩減輪狀病毒感染[19]。張淑云等研究表明，維生素D3對(duì)抗體產(chǎn)生有雙相調(diào)節(jié)作用，并可增強(qiáng)單核巨噬細(xì)胞的分泌功能[20]。但連續(xù)使用大劑量維生素D3可使T細(xì)胞數(shù)量減少[21]。

3.2 維生素D3對(duì)細(xì)胞免疫的影響

維生素D3或25-OH-VD3對(duì)抗原呈遞細(xì)胞APC具有免疫調(diào)節(jié)作用，向T淋巴細(xì)胞呈遞抗原，同時(shí)能增強(qiáng)體內(nèi)單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的吞噬能力。Yang等結(jié)果表明，日糧25-（OH）VD3水平的增加使血清25-（OH）VD3濃度呈線性增加（P＜0.01），極顯著降低了CD3+CD4+和CD3+CD8+T 細(xì)胞的頻率（P＜0.01)，總的來(lái)說(shuō)，給斷奶仔豬飼喂高劑量25-（OH）VD 可改善免疫功能和抗氧化能力[22]。Lee 等研究表明，飲食中補(bǔ)充維生素D可以通過(guò)增加小鼠的NK 細(xì)胞活性來(lái)調(diào)節(jié)先天免疫，這種作用可能通過(guò)脾臟NK細(xì)胞群的改變來(lái)介導(dǎo)[23]。

VD3是一種具有雙向免疫調(diào)節(jié)作用，在免疫抑制和免疫異常增強(qiáng)之間起到平衡作用，日糧中添加維生素D3或25-OH-VD3可有效增強(qiáng)動(dòng)物的體液免疫及對(duì)病毒的抵抗力。

4 維生素C

維生素C又名抗壞血酸，是一種水溶性的維生素，也是一種有效的抗氧化劑。維生素C通過(guò)支持先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的各種細(xì)胞功能，有助于免疫防御。

4.1 維生素C對(duì)體液免疫的影響

維生素C支持抵抗病原體的上皮屏障功能，促進(jìn)皮膚的氧化劑清除活性，從而潛在地保護(hù)環(huán)境氧化應(yīng)激。Zhu 等研究結(jié)果表明，維生素C 濃度為3 mg 時(shí)，可在一定程度上改善血漿抗氧化活性和免疫功能，相應(yīng)的脾組織中促炎細(xì)胞因子的表達(dá)也較低[24]。維生素C 增加細(xì)胞群中活性氧的產(chǎn)生和吞噬細(xì)胞的百分比，增加RTS11 細(xì)胞向CK9 趨化因子遷移的能力；維生素C還增加了大腸桿菌誘導(dǎo)的一些促炎癥和抗菌基因的轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[25]。

4.2 維生素C對(duì)細(xì)胞免疫的影響

維生素C 積聚在嗜中性粒細(xì)胞等吞噬細(xì)胞中，能增強(qiáng)趨化性、吞噬作用、產(chǎn)生活性氧物種，并最終殺死微生物，還需要凋亡和清除巨噬細(xì)胞感染部位的廢中性粒細(xì)胞，從而減少壞死/網(wǎng)織和潛在的組織損傷。Qin 等研究表明，維生素C 能增加Th1 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞活性，增加漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞的數(shù)量，以及樹(shù)突狀細(xì)胞成熟標(biāo)志物的表達(dá)，同時(shí)可降低脾細(xì)胞分泌的腫瘤壞死因子α水平，說(shuō)明瘧疾感染早期服用維生素C（25 mg·kg·d-1，250 mg·kg·d-1）可更好地增強(qiáng)宿主保護(hù)性免疫[26]。李世召等結(jié)果表明，給肉雞注射維生素C 15 mg，肉雞21 日齡血漿總抗氧化能力增強(qiáng)，42 日齡血漿谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均顯著增加，因此，注射維生素C 15 mg 能在一定程度上提高肉雞的抗氧化性能[27]。

維生素C是畜禽免疫系統(tǒng)必須的維生素，可多方面增強(qiáng)機(jī)體的抗感染能力，機(jī)體內(nèi)維生素C含量高時(shí)，白細(xì)胞更加活躍，清除病原菌的能力更強(qiáng)，是機(jī)體內(nèi)重要的催化劑，維持機(jī)體的健康[28]。

5 B族維生素

He 等研究表明，維生素B5能增強(qiáng)H37Rv 感染巨噬細(xì)胞的吞噬功能和炎癥反應(yīng)，感染后1、2和4周，口服維生素B5可減少小鼠肺中H37Rv 的集落形成單位。總之，VB5通過(guò)調(diào)節(jié)先天免疫和適應(yīng)性免疫，顯著抑制MTB 的生長(zhǎng)[29]。維生素B6是一種輔酶，催化150多種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)、血紅素和重要生物活性代謝物代謝和合成的酶，被認(rèn)為是抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)免疫和基因表達(dá)的物質(zhì)[30]。

6 小 結(jié)

維生素作為動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)中重要的營(yíng)養(yǎng)素，在動(dòng)物免疫系統(tǒng)的發(fā)育和免疫功能調(diào)節(jié)中起著重要的作用。在應(yīng)激條件下或有疾病感染風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，額外補(bǔ)充一定量的維生素，可以增強(qiáng)畜禽的非特異性免疫，增強(qiáng)抗應(yīng)激和抗病力，保障畜禽的健康，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效應(yīng)利潤(rùn)的最大化。