蘇 嶄，田 河

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，沈陽 110161）

在畜牧業(yè)規(guī)?；a(chǎn)中，生產(chǎn)者為提高畜禽生產(chǎn)效益，所采用的高強(qiáng)度飼養(yǎng)生產(chǎn)工藝體系和技術(shù)措施往往違背了畜禽的生理需要。因此，在高密度集約化飼養(yǎng)條件下，畜禽不可避免的要承受夏季高溫應(yīng)激和免疫應(yīng)激。當(dāng)畜禽受到應(yīng)激刺激時(shí)，這些應(yīng)激因素增加了機(jī)體對(duì)疾病的易感性，導(dǎo)致畜禽生長(zhǎng)遲緩、生產(chǎn)性能下降、免疫功能減弱等，給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。免疫應(yīng)激能通過對(duì)靶組織的直接作用或通過改變動(dòng)物體內(nèi)某些激素的水平，來調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)各種養(yǎng)分的代謝，影響畜禽的生產(chǎn)性能及生產(chǎn)成績(jī)。

1 免疫與應(yīng)激

1.1 免疫

免疫（Immune）一詞來源于拉丁文Immunis，即免除奴役。很早以前人們就觀察到了機(jī)體發(fā)生免疫的現(xiàn)象，如傳染病患者痊愈后，對(duì)該病可產(chǎn)生不同程度的不感受性。人們將這種不感受性稱為“免疫”，指機(jī)體對(duì)病原微生物抗感染的能力。

隨著免疫學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)免疫的理解不僅僅限于機(jī)體對(duì)病原微生物抗感染的能力，而是形成了較完善的現(xiàn)代免疫學(xué)概念。即免疫是機(jī)體的一種特異性生理反應(yīng)，可通過識(shí)別和排除抗原性異物，維持體內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)定，也可能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不同程度的影響。動(dòng)物機(jī)體的免疫功能是在淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等相關(guān)細(xì)胞及產(chǎn)物的相互作用下完成的，這些具有免疫功能的細(xì)胞及組織構(gòu)成了機(jī)體的免疫系統(tǒng)。正常情況下，免疫功能使機(jī)體內(nèi)環(huán)境得以維持穩(wěn)定，對(duì)機(jī)體具有保護(hù)作用，異常情況下，免疫功能可能導(dǎo)致某些病理過程的發(fā)生和發(fā)展。

1.2 應(yīng)激

應(yīng)激是指機(jī)體受到外界或內(nèi)部的各種異常刺激所引起的非特異性反應(yīng)的總和，包括一系列神經(jīng)、內(nèi)分泌反應(yīng)以及由此引起的各種機(jī)能和代謝的變化。這些危及動(dòng)物體質(zhì)，迫使機(jī)體做出調(diào)節(jié)反應(yīng)的因子稱為應(yīng)激因子或應(yīng)激源。機(jī)體調(diào)動(dòng)全身組織器官以應(yīng)對(duì)、適應(yīng)應(yīng)激因子的刺激所表現(xiàn)出的一系列反應(yīng)稱全身適應(yīng)綜合征（GAS）。

2 免疫應(yīng)激

2.1 免疫應(yīng)激

免疫應(yīng)激是指在衛(wèi)生環(huán)境較差的情況下，畜禽機(jī)體頻繁受到外界微生物的攻擊，使免疫系統(tǒng)不斷被激活，產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)以抵抗微生物入侵，同時(shí)引起機(jī)體一系列行為和代謝上的改變。行為上的改變包括食欲不振、精神萎靡和嗜睡等，代謝上的改變包括用于維持生長(zhǎng)的需要轉(zhuǎn)化為用于維持免疫應(yīng)激反應(yīng)的需要，以至于造成畜禽生長(zhǎng)發(fā)育受阻，即動(dòng)物處于“免疫應(yīng)激狀態(tài)”。在營養(yǎng)免疫學(xué)中，將免疫應(yīng)激認(rèn)為是動(dòng)物達(dá)到最佳生產(chǎn)成績(jī)和飼料利用率的主要障礙之一[1]。

2.2 免疫應(yīng)激對(duì)動(dòng)物免疫系統(tǒng)的作用機(jī)理

應(yīng)激引起機(jī)體的代謝變化主要是由細(xì)胞因子（CK）介導(dǎo)。機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)分具有優(yōu)先使用的能力，當(dāng)動(dòng)物發(fā)生免疫應(yīng)激時(shí)，免疫系統(tǒng)活化，釋放出CK，CK調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝過程，從而影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、營養(yǎng)需要量及營養(yǎng)需求模式[2]。有研究證明，給豬注射大腸桿菌脂多糖提高了IL-1、IL-6和TNF-a的分泌，2 h內(nèi)血漿TNF-a濃度上升了10倍。另有研究證明，給雞接種胸膜炎放線桿菌后觀察到血清IL-1濃度顯著高于非應(yīng)激組，說明應(yīng)激會(huì)對(duì)機(jī)體造成不同程度的損傷。

關(guān)于免疫應(yīng)激對(duì)動(dòng)物免疫系統(tǒng)的作用機(jī)制，普遍認(rèn)為是由糖皮質(zhì)激素（GC）介導(dǎo)的。當(dāng)動(dòng)物處于免疫應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，機(jī)體主要通過下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA）參與調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)，HPA系統(tǒng)處于應(yīng)激反應(yīng)的中心，促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRF）分泌加強(qiáng)，引起垂體前葉促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）的合成和分泌增強(qiáng)[3]。ACTH的主要作用是促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)合成糖皮質(zhì)激素，糖皮質(zhì)激素與T淋巴細(xì)胞表面腎上腺糖皮質(zhì)激素受體配基結(jié)合，介導(dǎo)并激活淋巴細(xì)胞核內(nèi)一種鈣鎂離子依賴性核酸內(nèi)切酶，該酶可迅速而廣泛地降解DNA，引起T淋巴細(xì)胞大量減少，而使細(xì)胞免疫功能受到抑制[4]。GC是HPA軸的最終產(chǎn)物，由腎上腺皮質(zhì)束狀帶分泌的皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇產(chǎn)生糖原異生、抗炎癥及免疫保護(hù)等廣泛作用，當(dāng)雛雞處于免疫應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，皮質(zhì)酮含量增高，而血漿皮質(zhì)酮水平越高，免疫抑制越明顯[5-6]。

相關(guān)研究認(rèn)為，腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素也可導(dǎo)致免疫抑制，當(dāng)對(duì)切除腎上腺的動(dòng)物給予促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRF）的刺激，可導(dǎo)致與糖皮質(zhì)激素介導(dǎo)一致的免疫抑制效應(yīng)，故CRF對(duì)應(yīng)激免疫抑制具有重要作用[7]。在免疫應(yīng)激過程中，機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能活動(dòng)的改變，可能是導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能變化的重要因素之一。腎上腺皮質(zhì)激素介導(dǎo)應(yīng)激有一個(gè)濃度范圍，在應(yīng)激條件下，通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，由外周T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生一種大分子蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)對(duì)某些免疫功能具有抑制作用，稱為應(yīng)激免疫抑制蛋白質(zhì)，這為免疫應(yīng)激造成免疫抑制的研究開辟了新領(lǐng)域[8]。

機(jī)體參與調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)的途徑除HPA軸外，還需要下丘腦-垂體-甲狀腺系統(tǒng)參與。在免疫應(yīng)激狀態(tài)下，可能由于機(jī)體內(nèi)腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素升高，使血液中T淋巴細(xì)胞對(duì)HPA的反應(yīng)性降低，使細(xì)胞免疫和體液免疫在初期受到抑制，而后期逐漸恢復(fù)正常。免疫應(yīng)激后血液中ACTH前期上升，表明血液中ACTH、皮質(zhì)酮對(duì)細(xì)胞免疫具有明顯的抑制作用。

3 脂多糖與免疫應(yīng)激

3.1 脂多糖免疫應(yīng)激模型的建立

在營養(yǎng)免疫學(xué)研究中，可采取不同的衛(wèi)生管理措施，對(duì)對(duì)照組的豬舍進(jìn)行嚴(yán)格消毒，而免疫應(yīng)激組的豬舍則不消毒，借助圈舍中存在的病原或非病原微生物，使動(dòng)物發(fā)生免疫應(yīng)激[9]；采取不同的飼養(yǎng)管理制度，如對(duì)對(duì)照組仔豬采取“早期隔離斷奶”和“全進(jìn)全出”的飼養(yǎng)，減少仔豬與病原體接觸的機(jī)會(huì)，免疫應(yīng)激組仔豬則采取傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式，與病原微生物密切接觸[10-11]；用免疫原（如活病原體-大腸桿菌）人工誘發(fā)應(yīng)激[12-14]。現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)中最經(jīng)典、使用最普遍的免疫應(yīng)激模型是給畜禽注射細(xì)菌脂多糖（LPS），引起畜禽的免疫應(yīng)激癥狀。

3.2 脂多糖對(duì)動(dòng)物免疫系統(tǒng)的作用機(jī)理

細(xì)菌脂多糖（LPS）是革蘭氏陰性菌膜結(jié)構(gòu)物質(zhì)，存在于所有革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜中的致病成分，又稱菌體內(nèi)毒素，是目前較有效的免疫刺激原。

LPS在細(xì)菌正常生活狀態(tài)時(shí)不釋放，但在細(xì)菌菌體死亡破裂、人工方法裂解后釋放或細(xì)胞活躍生長(zhǎng)繁殖時(shí)釋放出來。其本身無毒性作用，但其作為非特異性免疫原，當(dāng)進(jìn)入微循環(huán)后與宿主效應(yīng)細(xì)胞（主要為單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞）相互作用，通過一系列細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)，刺激體內(nèi)多種細(xì)胞合成和釋放內(nèi)源性活性因子而表現(xiàn)出多種生物活性，產(chǎn)生腫瘤壞死因子-a（TNF-a）、白細(xì)胞介素（IL）、一氧化氮（NO）、前列腺素（PG）等生物活性分子，這些生物活性分子通過“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫”網(wǎng)絡(luò)，誘導(dǎo)畜禽在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生細(xì)菌感染癥狀，引起畜禽發(fā)生免疫應(yīng)激。

LPS不僅具有致熱、抗腫瘤作用，還具有抗感染等其他生物學(xué)功能。通過LPS的刺激可導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)生全身炎性反應(yīng)。在免疫應(yīng)激過程中，免疫細(xì)胞能產(chǎn)生和釋放激素，并可通過其產(chǎn)生的細(xì)胞因子作用于全身各組織器官，使機(jī)體代謝發(fā)生改變，其特點(diǎn)是使組織的合成代謝減弱，分解代謝增強(qiáng)[1]。炎性細(xì)胞因子對(duì)代謝的調(diào)控作用主要表現(xiàn)為外周蛋白質(zhì)的分解加快、骨骼肌蛋白沉積減少及肝臟急性期蛋白合成增加。當(dāng)炎性細(xì)胞因子作用于神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)時(shí)，可導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的改變，最終使機(jī)體代謝發(fā)生改變。LPS誘導(dǎo)的免疫應(yīng)激主要通過刺激巨噬細(xì)胞釋放炎性因子（IL-1、IL-6及TNF-a），使機(jī)體產(chǎn)生炎性反應(yīng)，導(dǎo)致畜禽采食量下降及生產(chǎn)性能降低[15-19]。另外，外周免疫細(xì)胞因子可改變神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素水平，減少生長(zhǎng)激素、類胰島素生長(zhǎng)因子（IGF-Ⅰ）的分泌，提高血漿中皮質(zhì)醇（COR）的水平，同時(shí)促進(jìn)兒茶酚胺（CA）的分泌，CA氧化能產(chǎn)生有毒性的氧自由基。而腎上腺素與GC能改變胃腸道機(jī)能（抑制胃排空和胃酸分泌），促進(jìn)脂肪分解和骨骼肌蛋白降解，并對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔肹12]。

3.3 脂多糖的研究現(xiàn)狀

當(dāng)前通過給動(dòng)物腹膜或靜脈注射一定劑量的LPS以其刺激所致的感染和炎癥反應(yīng)模型是目前研究動(dòng)物免疫應(yīng)激反應(yīng)較為經(jīng)典的模式[12,18-20]。研究表明，在沒有檢測(cè)到病原體的環(huán)境中，衛(wèi)生環(huán)境較差能導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子增加，從而使雞的生產(chǎn)性能下降，生產(chǎn)成績(jī)降低。由此可見，環(huán)境中具有免疫原的大分子物質(zhì)和具有感染力的病原體都會(huì)誘發(fā)炎性反應(yīng)和急性期反應(yīng)，因此，用LPS模擬免疫應(yīng)激更具有代表性。給雞連續(xù)注射血漿蛋白（LPS）13 d，發(fā)現(xiàn)4～8 d產(chǎn)生的酸性α－酸糖蛋白（AGP）比第1次注射后少，但與注射前相比仍然是增加的，且在第10天血清 AGP又升高到第1次注射后水平，試驗(yàn)表明，多次注射LPS后機(jī)體逐漸產(chǎn)生免疫耐受反應(yīng)[21]。

4 結(jié)語

在生產(chǎn)實(shí)踐中LPS免疫應(yīng)激模型的準(zhǔn)確模擬，對(duì)受到免疫應(yīng)激的畜禽生長(zhǎng)發(fā)育及營養(yǎng)物質(zhì)的需要具有重要研究意義。但是，LPS免疫模型也存在明顯的不足之處，主要表現(xiàn)為在實(shí)際生產(chǎn)中畜禽場(chǎng)內(nèi)環(huán)境中普遍存在的是慢性免疫應(yīng)激，而LPS誘導(dǎo)的是急性免疫應(yīng)激，并且應(yīng)激反應(yīng)所持續(xù)的時(shí)間與LPS的劑量有關(guān)[13]。因此，為更貼近生產(chǎn)實(shí)際，建立成功的免疫應(yīng)激模型至關(guān)重要，而更為理想的免疫應(yīng)激模型還有待于進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。

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