家禽巨噬細(xì)胞免疫功能調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展

金 唯，張英楠，欒維民，4，馬 馨，彭 琪，楊樹(shù)寶，錢(qián)愛(ài)東

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130600；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130118；4.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春130118）

巨噬細(xì)胞存在于脊椎動(dòng)物和非脊椎動(dòng)物的機(jī)體中，是一類(lèi)能夠攝入外源性物質(zhì)（包括微生物）并使其死亡的多相群白細(xì)胞，在組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)、固有免疫和獲得免疫、炎癥反應(yīng)和免疫病理學(xué)中，都發(fā)揮著重要作用（Gordon，2003）。為了完成這些復(fù)雜的工作，巨噬細(xì)胞通過(guò)特異性受體，吞噬凋亡和壞死的細(xì)胞（包括入侵的微生物），檢測(cè)內(nèi)環(huán)境中的信號(hào)，通過(guò)分泌的信號(hào)分子和效應(yīng)分子對(duì)這些刺激發(fā)生反應(yīng)［1］。

近年來(lái)，隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，對(duì)哺乳動(dòng)物巨噬細(xì)胞分子的結(jié)構(gòu)和功能有了很多新的定義。相比較而言，家禽巨噬細(xì)胞的知識(shí)非常有限，Dietert（1991）和他的同事首次證明了雞的巨噬細(xì)胞是通過(guò)產(chǎn)生NO來(lái)消滅病原體，在固有免疫中發(fā)揮作用的。因此，所有能夠影響NO釋放的因素都可以影響巨噬細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)。這里，我們對(duì)調(diào)節(jié)家禽巨噬細(xì)胞免疫功能的相關(guān)分子進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，以期為進(jìn)一步的相關(guān)研究和應(yīng)用提供參考。

1 巨噬細(xì)胞的來(lái)源

巨噬細(xì)胞來(lái)源于骨髓多能干細(xì)胞，在集落刺激因子的影響下，經(jīng)過(guò)6d的時(shí)間可以從成單核細(xì)胞發(fā)展成幼單核細(xì)胞，然后發(fā)展成單核細(xì)胞。單核細(xì)胞進(jìn)入雞的血液中，組成一個(gè)重要的具有吞噬細(xì)胞成分的細(xì)胞。血液?jiǎn)魏思?xì)胞的第2個(gè)發(fā)展階段是巨噬細(xì)胞，它們呈現(xiàn)于多種機(jī)體組織中。因此，巨噬細(xì)胞是由血液?jiǎn)魏思?xì)胞穿出血管后分化而來(lái)［2］。

2 巨噬細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)

巨噬細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫效應(yīng)細(xì)胞，是機(jī)體抵抗病原體和腫瘤的第一道防線(xiàn)之一，在抗感染初期，吞噬和殺滅入侵的微生物。巨噬細(xì)胞在執(zhí)行功能前需經(jīng)過(guò)成熟、分化、激活等過(guò)程，研究表明，巨噬細(xì)胞通 常是由γ－干擾素（IFN－γ）、腫瘤壞死因子（TNF）、白細(xì)胞介素－4（IL－4）、白細(xì)胞介素－13（IL－13）和糖皮質(zhì)激素等誘導(dǎo)其活化的（郭強(qiáng)，熊思東，2004）。只有活化后的巨噬細(xì)胞才可以執(zhí)行不同的免疫功能，一些多糖類(lèi)，受體類(lèi)，細(xì)胞因子等都可以通過(guò)相應(yīng)的機(jī)制增強(qiáng)或抑制其功能。

2.1 呼吸暴發(fā)和一氧化氮的產(chǎn)生 巨噬細(xì)胞參與動(dòng)物機(jī)體非特異性免疫主要有兩種方式：一種是非氧依賴(lài)型，巨噬細(xì)胞將病原菌、真菌、異物等吞噬到胞內(nèi)后，形成吞噬體，通過(guò)分泌溶菌酶降解微生物；另一種是氧依賴(lài)型，通過(guò)呼吸暴發(fā)產(chǎn)生大量的活性氧和活性氮發(fā)揮殺菌作用。由此可見(jiàn)，巨噬細(xì)胞的呼吸暴發(fā)是一個(gè)重要的激活巨噬細(xì)胞殺微生物的機(jī)制，其活化可以由佛波醇肉豆蔻酸，酵母聚糖A，鈣離子載體和不同的沙門(mén)菌屬來(lái)誘導(dǎo)。已經(jīng)證明雞沙門(mén)菌血清型的呼吸暴發(fā)是由基因決定的，并以一個(gè)較快的速度清除胞內(nèi)細(xì)菌［1］。

一氧化氮（NO）是一種內(nèi)皮衍生的血管舒張因子，它參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，具有舒張動(dòng)脈和抗炎等作用，并且可以轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽和硝酸鹽這些更穩(wěn)定的產(chǎn)物。研究表明，細(xì)菌脂多糖能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞釋放NO的能力，從而影響動(dòng)物機(jī)體的免疫應(yīng)答。當(dāng)受細(xì)菌的脂多糖影響時(shí)，雞的巨噬細(xì)胞能夠表達(dá)一個(gè)4.5kb的NO合酶以及它可誘導(dǎo)的亞型［3］。這說(shuō)明，NO的產(chǎn)生與誘導(dǎo)型NO合酶的活性有關(guān)，而細(xì)菌脂多糖主要是通過(guò)酪氨酸蛋白激酶、蛋白激酶C、神經(jīng)酰胺等途徑激活巨噬細(xì)胞絲裂原蛋白激酶和細(xì)菌脂多糖激活核因子－кB（NF－кB）途徑［4－5］，誘導(dǎo)NO合酶的生成，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌脂多糖NO信號(hào)分子的釋放，從而增強(qiáng)殺傷細(xì)胞內(nèi)病原體的能力。

因此，經(jīng)過(guò)呼吸暴發(fā)活化后的巨噬細(xì)胞，可以通過(guò)分泌 NO，TNF－α、IL－1、IL－6等產(chǎn)生活性氧，誘導(dǎo)細(xì)菌或者腫瘤細(xì)胞的滅亡，而不殺傷正常細(xì)胞。

2.2 Toll樣受體的調(diào)節(jié) Toll樣受體（toll－like receptors，TLRs）是增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的活性和吞噬作用的重要因素之一，作為一種模式識(shí)別受體（PRR），識(shí)別微生物保守的分子相關(guān)模式（PAMP），觸發(fā)細(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)，最終導(dǎo)致核轉(zhuǎn)錄因子（NF－кB）信號(hào)途徑的活化，產(chǎn)生細(xì)胞因子IL－1、IL－6、IL－8、IL－12、TNF－α、IFN－7等，啟動(dòng)一系列免疫炎癥反應(yīng)，清除入侵的病原微生物。同時(shí)，上調(diào)吞噬細(xì)胞中共刺激分子的表達(dá)，活化T細(xì)胞，在先天性免疫與獲得性免疫之間建立一個(gè)緊密相連的橋梁［6］。

目前在雞體內(nèi)已經(jīng)鑒定出10種TLRs（ChTLRs），分別為：TLR1LA，1LB，2A，2B，3，4，5，7，15和TLR21，其中對(duì)巨噬細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)起主要作用的是TLR1，TLR2和TLR4。TLR1在雞的大多數(shù)組織中都有表達(dá)，以脾臟和肝臟中表達(dá)水平最高。TLR2主要表達(dá)在包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞等宿主第一線(xiàn)防御相關(guān)的細(xì)胞。Lynn等人（2005）通過(guò)生物信息學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)，TLR1LA能與TLR2B形成二聚體，TLR1LB與TLR2A/2B形成二聚體，通過(guò)二聚體的形成來(lái)識(shí)別病原體脂蛋白和肽聚糖［7－8］，激活 NF－кB途徑，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬能力，清除入侵的病原微生物。Farnell等（2003）發(fā)現(xiàn)，用LPS刺激雞異嗜性粒細(xì)胞能夠誘導(dǎo)TLR2和TLR4介導(dǎo)的呼吸性氧爆炸，在宿主抗感染早期，發(fā)揮重要作用。隨后，Iqbal M 等（2005）發(fā)現(xiàn)，TLR4的mRNA主要在富含巨噬細(xì)胞的組織中表達(dá)水平較高。Kogut等（2005）首次證明了雞異嗜性粒細(xì)胞中存在識(shí)別LPS系統(tǒng)（即LBP、CD14和TLR4），且能誘導(dǎo)IL－1β、IL－6、IL－18、CXCLi2、CX－CLi1、CXCLi4的表達(dá)［9］。這些結(jié)果表明，ChTLR4能夠識(shí)別細(xì)菌LPS，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的活化成熟并介導(dǎo)先天性免疫的激活［10］。

另外，測(cè)量雞血液中骨髓源巨噬細(xì)胞ChTLR表達(dá)mRNA的水平，可以反映出抗原呈遞作用的效率。巨噬細(xì)胞表達(dá)MHC類(lèi)分子和共刺激分子，與樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）的表達(dá)水平相比，即使在激活后，巨噬細(xì)胞分子的表達(dá)水平大體上比較低［11］。所以，它的抗原呈遞作用也不如DC那么高效。

2.3 巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（MIF）的調(diào)節(jié) 巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（MIF）最初是作為抗原激活的T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一種可溶性因子，阻止巨噬細(xì)胞的隨機(jī)遷移而確定的。近些年，MIF作為一種多功能細(xì)胞因子，通過(guò)巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞的活化，介導(dǎo)固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

在禽類(lèi)，雞的 MIF（ChMIF）是 Wistow等于1993年從母雞的早期胚胎中分離出來(lái)的10kDa的多肽。研究表明，禽MIF可以通過(guò)基因擴(kuò)增，克隆進(jìn)原核表達(dá)載體，形成細(xì)菌表達(dá)禽重組 MIF（rCh－MIF），使巨噬細(xì)胞的遷移率穩(wěn)定下降。利用LPS刺激外周血單核細(xì)胞時(shí)，qRT－PCR的分析顯示，rChMIF可增強(qiáng)前炎性細(xì)胞因子（IL－1β，IL－6，IL－8和IL－12）以及誘導(dǎo)型NO合酶的mRNA表達(dá)水平，同時(shí)，還可促進(jìn)刀豆素刺激的淋巴細(xì)胞提高TH1型細(xì)胞因子（IFN－γ和IL－2）的轉(zhuǎn)錄水平。因此，家禽MIF可以間接增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的功能，促進(jìn)單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞Th1/Th2型細(xì)胞因子的炎癥反應(yīng)和活化的T淋巴細(xì)胞增殖，從而進(jìn)一步增強(qiáng)家禽免疫系統(tǒng)的功能［12］。

2.4 γ－干擾素的調(diào)節(jié) γ－干擾素（interferon gamma，IFN－γ）是一類(lèi)具有多種調(diào)節(jié)效應(yīng)的細(xì)胞因子，屬于干擾素的Ⅱ類(lèi)。γ－干擾素主要來(lái)源于活化的T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，其免疫調(diào)節(jié)的活性遠(yuǎn)高于Ⅰ類(lèi)干擾素（IFN－α，IFN－β），能夠參與 MHCⅡ類(lèi)抗原分子的表達(dá)，促進(jìn)抗原遞呈，是巨噬細(xì)胞的主要活化因子，但是抗病毒和抗腫瘤的活性與Ⅰ類(lèi)干擾素相比較弱。

Lowenthal等（1995）發(fā)現(xiàn)雞的IFN－γ（ChIFN－γ）能激活巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO來(lái)消滅入侵的微生物，隨后Digby等采用RT－PCR方法成功克隆出ChIFN－γ基因。研究表明，ChIFN－γ具有較高的抗球蟲(chóng)活性，這是通過(guò)雞骨髓源巨噬細(xì)胞在IFN－γ的作用下，釋放出的NO來(lái)抑制雞球蟲(chóng)病的。更重要的是，ChIFN－γ具有明顯的免疫調(diào)節(jié)活性，在增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬能力的同時(shí)，不僅可以誘導(dǎo)MHCⅡ類(lèi)分子的抗原呈遞作用，還能促進(jìn)T、B細(xì)胞分化和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的成熟，刺激B細(xì)胞分泌抗體，介導(dǎo)體液免疫和細(xì)胞免疫［13］。在其他家禽方面，Schultz等（1999）報(bào)道了鴨干擾素基因序列。李洪濤等（2007）在此基礎(chǔ)上，成功克隆出了鵝IFN－γ基因序列，證明了鵝巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO的水平，是隨著IFN－γ濃度的降低而下降的，并且還能抑制鵝副黏病毒在鵝胚成纖維細(xì)胞中的增殖。由此可見(jiàn)，IFN－γ作為一種天然的免疫應(yīng)答介導(dǎo)物，在發(fā)揮重要免疫活性作用的同時(shí)，也在防治家禽疾病方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

巨噬細(xì)胞具有吞噬和殺傷凋亡損傷的細(xì)胞、遞呈抗原、分泌生物活性物質(zhì)、促進(jìn)和恢復(fù)免疫系統(tǒng)及抑制腫瘤等多種免疫功能，是機(jī)體重要的免疫效應(yīng)細(xì)胞，這些免疫功能的發(fā)揮有賴(lài)于巨噬細(xì)胞的激活。根據(jù)巨噬細(xì)胞的異質(zhì)性和功能的復(fù)雜多樣性，可將激活的途徑分為經(jīng)典途徑和替代激活途徑，特別是替代激活途徑能夠參與組織修復(fù)、血管新生等病理生理過(guò)程，成為近幾年研究的熱點(diǎn)，但是僅限于小鼠模型或者鼠源細(xì)胞，對(duì)于家禽巨噬細(xì)胞的激活途徑尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。激活后的巨噬細(xì)胞才能通過(guò)多糖類(lèi)，受體類(lèi)，細(xì)胞因子類(lèi)來(lái)增強(qiáng)或抑制其功能。除此以外，家禽巨噬細(xì)胞亞型的分類(lèi)，表面的各種受體，破壞、殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，以及他們控制基因發(fā)生、分化和表達(dá)的過(guò)程仍有待進(jìn)一步的研究。

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