維生素對畜禽免疫功能的影響

王寧娟，劉向陽，臧彥全

（中牧股份實業(yè)有限公司，北京豐臺 100070）

營養(yǎng)素對畜禽免疫功能的影響是目前動物營養(yǎng)學研究熱點之一，關于蛋白質(zhì)，氨基酸等營養(yǎng)素對動物免疫功能的影響報道很多,而關于維生素對動物免疫的影響研究報道較少，維生素中對免疫影響較大的有VA、VD、VE及生物素，本文主要就這幾種維生素對免疫功能的影響及其免疫機制做以綜述。

一、VA與免疫

（一）VA對免疫功能的影響

VA作為畜禽最重要的微量營養(yǎng)素之一,它不僅具有維持組織生長、細胞分化、正常視覺、上皮屏障和生殖等重要生理功能，而且也是一類重要的免疫功能調(diào)節(jié)劑。早在1928年，維生素A就被譽為“抗感染維生素”，能夠增加分泌型IgA產(chǎn)生，當時很多研究表明，維生素不僅可預防感染性疾病的發(fā)生，更為突出的作用是促進感染者的康復。也有大量的文獻報道，VA缺乏導致肺炎和腹瀉等黏膜受損性疾病的發(fā)生率增多和嚴重程度增加，而補充VA可以預防和輔助治療消化道和呼吸道感染性疾病，這些都提示能增強黏膜的抗感染免疫功能。VA缺乏將破壞正常中性粒細胞的發(fā)育過程，并減弱其噬菌和殺菌作用。這主要體現(xiàn)在一方面增加粒細胞數(shù)量,另一方面又降低其殺傷功能。研究表明，VA缺乏時中性粒細胞的保護性功能遭受損害，抵御細菌性感染能力下降。

動物免疫系統(tǒng)各個部分幾乎都受到VA的影響。VA在適當濃度下均可提高機體的細胞免疫、體液免疫，增強對某種疾病的抵抗力。具體可表現(xiàn)為動物外周血中T細胞相對含量和絕對含量均增加，體脾比減小，脾臟巨噬細胞增多，腹腔巨噬細胞吞噬百分率增加，動物血清總補體活性提高，機體產(chǎn)生特異性溶血素抗體等方面。

（二）VA的免疫機制

適量的VA 具有免疫促進的作用，VA 缺乏和過量都會導致免疫抑制，不同形式的VA 產(chǎn)生免疫效應的途徑不同。視黃醇通過B 淋巴細胞的介導來增加免疫球蛋白合成，視黃酸通過T淋巴細胞的介導或產(chǎn)生淋巴因子并促進球蛋白合成。胡蘿卜素通過增強脾細胞增殖反應和腹腔巨嗜細胞產(chǎn)生細胞毒因子，抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移和促進免疫功能。VA 可以降低自由基、單線態(tài)氧等反應活性來調(diào)節(jié)免疫功能。

1.VA的天然免疫機制。天然免疫系統(tǒng)是人類與生俱來的免疫系統(tǒng)，由上皮黏膜屏障、吞噬細胞中性粒細胞和單核巨噬細胞和其他細胞毒細胞（如自然殺傷細胞）以及非特異性免疫效應分子（如補體、防御素、炎性細胞因子等）組成。皮膚是抵御病原體入侵的重要屏障。當VA缺乏時,可出現(xiàn)皮膚的角質(zhì)層增厚即過度角化，但并未明顯降低其屏障功能。VA缺乏可使眼結(jié)膜、呼吸道、消化道等多處黏膜受損，導致黏膜上皮中產(chǎn)生黏液的杯狀細胞數(shù)目減少，最終由于黏膜清除機制障礙，致使病原菌可以較長時間停留在黏膜表面。VA缺乏重要病理改變還包括鱗狀上皮生成和上皮更新障礙，這些都導致黏膜的完整性受損，病原菌易于穿過黏膜屏障到達局部引流淋巴結(jié)和其他組織。

2.VA對免疫器官發(fā)育的影響。VA參與機體免疫器官的生長發(fā)育，缺乏時將造成免疫器官的損傷。試驗表明，VA缺乏時對雞免疫器官的損害程度為：法氏囊> 胸腺> 脾臟> 盲腸> 扁桃體。雞VA 缺乏時，胸腺和法氏囊的重量減輕。胡蘿卜素對胸腺的生長有顯著的刺激作用，可使胸腺小淋巴細胞的數(shù)量顯著增加。

3.VA的細胞免疫機制。生理水平的VA能夠維持和促進人體淋巴細胞的功能。在體外培養(yǎng)中，巨噬細胞、中性粒細胞、NK細胞、T 細胞和B 細胞的功能和數(shù)量都受到VA 及其代謝物的調(diào)節(jié)。VA參與細胞免疫過程，它能增強T細胞的抗原特異性反應，改變細胞膜和免疫細胞融菌膜的穩(wěn)定性，提高免疫能力，具有抗感染作用。VA 缺乏時，在體外刺激淋巴細胞，IFN2-γ 的分泌升高，IL- 4 和IL- 5 的分泌降低，補充維生素A 或維甲酸(RA)后可以得到改善。研究顯示，VA缺乏會降低遲發(fā)型超敏反應，也就是說VA缺乏對細胞免疫功能也有破壞作用。NK細胞在殺傷病毒感染細胞和腫瘤細胞中有重要作用，VA缺乏還導致NK細胞功能下降，削弱巨噬細胞的消化和殺菌作用，使病原體在感染的局部容易繁殖，增強其致病性和炎癥。

4.VA的體液免疫機制。VA與體內(nèi)各種抗體的水平密切相關。VA 缺乏可以改變對T細胞依賴的抗原抗體反應，抑制IgA、IgG1和IgE 的反應，但可增強IgG 對病毒性感染的反應。研究表明，營養(yǎng)不良小鼠的小腸黏膜分泌IgA大大降低，Th2細胞減少，IL-4，IL-5的分泌也受到抑制；在膳食中補充適量VA可恢復IgA和Th2細胞水平，相應的細胞因子分泌量也增多3倍。缺乏VA的大鼠合成特異性抗體的功能受抑，黏膜對霍亂毒素疫苗的抗體反應受到抑制，膽汁中分泌的IgA也明顯減少。大鼠缺乏VA時，其血液嗜中性白細胞向假單胞桿菌屬銅綠菌素的趨化性、對假單胞桿菌屬銅綠菌素的黏著力、吞噬作用及產(chǎn)生活性氧分子的數(shù)量明顯降低，而對大鼠連續(xù)8 d補加棕櫚酸視黃酯(15 mg/kg)，可使其嗜中性白細胞的吞噬作用及活性氧分子質(zhì)量恢復至正常。

二、VD與免疫

1.VD對免疫功能的影響。VD在免疫中的作用，是通過VDR在大多數(shù)免疫細胞中的識別，和1,25-(OH)2-D3對這些細胞功能的活性證實的。其中包括B淋巴細胞抑制免疫球蛋白的分泌，T細胞抑制IL－2、IL－12、IL－2受體、單核－巨噬細胞集落刺激因子和IFN-γ的生成，以及輔助細胞和抗原提呈細胞活性的抑制。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1,25-(OH)2-D3能提高和增強巨噬細胞、單核細胞的吞噬作用、殺菌能力及熱休克蛋白的產(chǎn)生能力。

2.VD的免疫機制。VD對免疫機能的影響主要依賴于VDR，VDR通過提高單核細胞和巨噬細胞的功能來介導1,25-(OH)2-D3信號，以上調(diào)天然防御反應。1,25-(OH)2-D3主要通過細胞核受體-VD受體（VDR）發(fā)揮作用，而VDR存在于體內(nèi)多種細胞中。1,25-(OH)2-D3與VDR結(jié)合后，導致后者構(gòu)象發(fā)生改變并與維甲酸核受體（RXR）組成異源二聚體，爾后與DNA上的維生素D應答元件（VDRE）結(jié)合。具有VDRE的基因會直接或間接地影響細胞周期、增殖、分化和凋亡。1,25-(OH)2-D3在體外通過降低T細胞充分刺激所必需的黏附分子的表達，來減弱巨噬細胞的抗原遞呈能力。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1,25-(OH)2-D3可以抑制各種各樣的自身免疫疾病的發(fā)展及延長同種異體移植的存活時間。炎癥反應也與VD缺乏有關，研究表明，炎癥的循環(huán)標記-C反應蛋白與25-OH-D3的血清濃度互成反比，并在VD的治療中減少。同時發(fā)現(xiàn)，活性代謝產(chǎn)物1,25-(OH)2-D3能減少免疫細胞的前炎癥細胞因子的產(chǎn)生。

三、VE 與免疫

1.VE對免疫功能的影響。VE在增強畜禽免疫力、抗氧化能力等方面具有重要的作用。文杰等試驗發(fā)現(xiàn)，提高日糧VE水平（80 mg/kg）對肉仔雞體內(nèi)抗壞血酸的合成有促進作用，隨著日齡的增加，肉仔雞血清VE的含量呈下降趨勢，因此日糧盡早添加VE可以減緩血清VE的下降。劉鈾等在20日齡肉雞日糧中分別添加VE 0、100、200、300 mg/kg，發(fā)現(xiàn)至30日齡時，隨VE 的添加量的升高，肉雞血液白細胞數(shù)（WBC）、淋巴細胞轉(zhuǎn)化率、新城疫血凝抑制抗體滴度（HI）及血清Ig G含量隨著顯著升高，50日齡時WBC數(shù)、淋巴細胞轉(zhuǎn)化率及血清Ig G水平呈增加趨勢，但新城疫HI滴度與對照組無顯著差異，表明高劑量VE可增強肉雞免疫功能。臨床試驗表明，800IU/d 的VE攝入量能增加T細胞的免疫記憶反應（遲發(fā)型過敏反應、促有絲分裂、白細胞介素2產(chǎn)生），減少植物凝集素刺激的前列腺產(chǎn)生。隨著機體的衰老，這些反應會逐漸減弱。

2.VE的免疫機制。在機體有炎癥時,免疫細胞會產(chǎn)生大量的活性氧，這時VE作為一種生物抗氧化劑，可使免疫細胞免遭氧化?；钚匝醮蟛糠质峭淌杉毎趽p傷組織部位產(chǎn)生的，在機體組織損傷發(fā)生炎癥受到細菌侵害時，吞噬細胞、中性粒細胞和巨噬細胞被活化，產(chǎn)生大量的活性氧和過氧化氫。由于這些細胞含有過氧化物酶，它能夠催化過氧化氫與鹵化物離子反應，生成強效氧化劑（如次氯酸）。這些細胞中還含有黃嘌呤或次黃嘌呤與分子氧反應，生成尿酸。這些反應對殺死病原體起著非常作用，但它對免疫細胞本身不利，如果控制不當，它們能促進機體疾病的發(fā)生。因此需要足夠的抗氧化劑，來維持合適量的過氧化物狀態(tài)。

動物實驗表明，缺乏VE，體液與細胞介導的免疫功能就會下降，吞噬細胞的吞噬能力遭破壞，抑制了氧的產(chǎn)生和抗細菌活性，減少趨化因子反應，抑制淋巴細胞產(chǎn)物，T細胞免疫能力也被破壞，產(chǎn)生的抗體減少。機體缺乏VE時，病毒極易入侵，且有些病毒毒力增強。這是由于機體內(nèi)過氧化物減少，細胞膜的流動性減弱，前列腺素E2的產(chǎn)生增加。

四、生物素與免疫

（一）生物素對免疫功能的影響 Petrelli 等以老鼠為試驗動物，發(fā)現(xiàn)添加生物素能提高胸腺、腸道淋巴結(jié)和脾的重量，增加胸腺、脾的DNA 含量和DNA 周轉(zhuǎn)代謝率。生物素缺乏將導致Lewis 鼠胸腺質(zhì)量顯著下降和細胞結(jié)構(gòu)變化，生長速度下降。于會民等用肉仔雞研究發(fā)現(xiàn)，生物素缺乏將抑制免疫器官發(fā)育，降低免疫器官質(zhì)量指數(shù)。當正常或超量添加生物素時，可促進免疫器官發(fā)育，提高其免疫器官質(zhì)量指數(shù)。陳宏等研究表明，日糧中添加0.20 mg/kg 生物素有利于淋巴組織生長或修復，促進淋巴細胞增殖，減緩圓環(huán)病毒對淋巴組織損傷。

（二）生物素的免疫機制

1.生物素的細胞免疫機制。多種免疫細胞的正常功能都需要生物素，這些功能包括抗體的產(chǎn)生、預防膿毒血癥、巨噬細胞功能、T 細胞和B 細胞分化和T- 細胞毒性反應。添加生物素可以提高T 淋巴細胞數(shù)。缺乏生物素會降低淋巴細胞的增值率。以往研究顯示，添加生物素220 和440 ug/kg 可以提高斷奶仔豬對綿羊紅細胞(SRBC)免疫反應。

2.生物素的體液免疫機制。生物素缺乏時，將抑制體液免疫反應，正常添加生物素可促進抗體的產(chǎn)生，進一步提高生物素添加水平，則能提高血清抗體水平。淋巴細胞體外培養(yǎng)表明，當生物素缺乏時，有絲分裂原誘導的T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖反應被抑制，當添加正常水平的生物素時，則顯著促進了有絲分裂原誘導的T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖反應，在正常生物素水平上進一步提高添加水平，能進一步提高有絲分裂原誘導的T 淋巴細胞和B 淋巴細胞的轉(zhuǎn)化率。

綜上所述，維生素不但是動物健康生長所必須的微量營養(yǎng)素，對動物的免疫功能也有顯著影響。目前雖然對維生素在免疫反應中的作用研究已取得巨大進展，然而，對于維生素對機體免疫反應的具體條件、最佳劑量和作用機制的研究還不足；維生素與其他營養(yǎng)素(如硒、銅、鋅等)在免疫反應中的相互作用關系，及其代謝和免疫學功能等仍然需要進一步探討。在生產(chǎn)實踐中，應注意產(chǎn)生最佳免疫反應的維生素劑量隨動物品種、維生素化學形式、添加劑型及抗原類型等不同而變異較大。我們需要深入進行維生素對免疫功能影響的研究，從分子和基因水平上進一步探討其機制，并制定出簡單易行、更為科學的維生素狀況的衡量方法和補充方案。

（略）