營(yíng)養(yǎng)與魚類免疫研究進(jìn)展

周小秋 馮 琳 姜維丹 吳 培 劉 揚(yáng) 胡 凱 姜 俊

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，成都 611130)

水不僅僅是魚類必需的生存環(huán)境，也是其他病原菌的良好生存介質(zhì)和有毒物質(zhì)的良好溶劑。因此，隨著集約化高密度養(yǎng)殖模式的推廣，魚類常常面臨著生存環(huán)境擁擠、中毒和感染等各種應(yīng)激，導(dǎo)致魚類免疫力降低，甚至爆發(fā)感染而引起大面積死亡［1］。然而，抗生素和化學(xué)制劑等傳統(tǒng)魚類疾病預(yù)防和治療措施存在嚴(yán)重的環(huán)境污染和食品安全問(wèn)題［2］。近年來(lái)，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)措施提高魚類自身疾病抵抗力和抗應(yīng)激能力預(yù)防疾病爆發(fā)因其低環(huán)境污染、保證食品安全而成為研究熱點(diǎn)［3］。目前，關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類疾病抵抗力及其免疫調(diào)控作用已開(kāi)展了一些研究，本文將對(duì)部分氨基酸［蛋 氨 酸 (methionine，Met)［4］和 異 亮 氨 酸(isoleucine，Ile)］［5］、脂溶性維生素［維生素 A(vitamin A，VA)］［6］、水溶性維生素［維生素 B1(vitamin B1，VB1)［7］、吡哆醇［8］、泛酸(pantothenic acid，PA)［9］、膽堿［10］和肌醇(myo-inositol，MI)］［11］及營(yíng)養(yǎng)性添加物［蛋氨酸羥基類似物(methionine hydroxyl analogue，MHA)］［12］等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類疾病抵抗力、非特異和特異性免疫防御、免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育、結(jié)構(gòu)完整性和抗氧化防御、細(xì)胞因子及其相關(guān)信號(hào)途徑之間關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述。

1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類疾病抵抗力和免疫防御的關(guān)系

疾病抵抗力是衡量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)機(jī)體免疫作用的綜合指標(biāo)，而細(xì)菌攻毒后的存活率能敏感反映魚類疾病抵抗力［13］。近來(lái)研究表明，飼料中適宜水平 的 Met［4］、Ile［5］、VA［6］、VB1［7］、吡 哆 醇［8］、PA［9］、膽堿［10］和 MHA［12］可顯著提高幼建鯉細(xì)菌攻毒后的存活率(P＜0.05)(表1)，說(shuō)明這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠增強(qiáng)魚類疾病抵抗力。魚類疾病抵抗力主要依賴于免疫防御系統(tǒng)，其主要包括非特異和特異性免疫防御［14］。因此，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增強(qiáng)魚類疾病抵抗力可能與其提高了魚類非特異和特異性免疫防御有關(guān)。

非特異性免疫防御在魚類抵抗病原菌入侵過(guò)程中非常重要，主要包括細(xì)胞和體液免疫2部分［15］。吞噬細(xì)胞是魚類非特異性細(xì)胞免疫防御系統(tǒng)的關(guān)鍵組成之一，能有效吞噬和殺滅病原菌［16］。白細(xì)胞吞噬活性(leucocytes phagocytic activity，LPA)可敏感反映白細(xì)胞吞噬能力，是魚類非特異性細(xì)胞免疫的重要標(biāo)識(shí)［17］。研究表明，飼料中適宜 水 平 的 Ile［5］、VB1［7］、吡 哆 醇［8］、PA［9］、膽堿［10］、MI［11］以及 MHA［12］能夠顯著提高攻毒后幼建鯉的LPA(P＜0.05)(表1)，增強(qiáng)白細(xì)胞吞噬能力。魚類白細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用需要吞噬細(xì)胞經(jīng)過(guò)對(duì)病原菌的識(shí)別、黏附及溶菌等一系列過(guò)程，從而殺滅病原菌［18］。凝集素廣泛存在于脊椎動(dòng)物體液和細(xì)胞表面，在細(xì)胞免疫識(shí)別中起重要作用［19］。補(bǔ)體3(C3)和補(bǔ)體4(C4)與魚類補(bǔ)體介導(dǎo)的調(diào)理作用有關(guān)，通過(guò)與病原菌共價(jià)結(jié)合后與吞噬細(xì)胞表面補(bǔ)體受體作用，進(jìn)而有利于吞噬細(xì)胞對(duì)病原菌的識(shí)別和吞噬［20］。溶菌酶和酸性磷酸酶(acid phosphatase，ACP)是重要的非氧依賴免疫防御分子，是吞噬細(xì)胞消化攝入病原菌能力的重要標(biāo)識(shí)［14］。有限的研究表明，飼料中適宜水平的Ile［5］、膽堿［10］和 MHA［12］可顯著提高攻毒后幼建鯉的血清凝集素效價(jià)、C3和C4含量以及溶菌酶和ACP活力(P＜0.05);飼料中適宜水平的Met［4］可顯著提高攻毒后幼建鯉的血清凝集素效價(jià)、C3和C4含量以及溶菌酶活力(P＜0.05);飼料中適宜水平的VB1［7］、吡哆醇［8］和 PA［9］對(duì)血清凝集素效價(jià)以及溶菌酶和ACP活力的影響與膽堿一致，而MI［11］僅顯著提高了攻毒后幼建鯉血清凝集素效價(jià)和溶菌酶活力(P＜0.05)，對(duì)血清ACP活力沒(méi)有顯著影響(P＞0.05)(表1)。這些結(jié)果說(shuō)明，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提高魚類白細(xì)胞吞噬能力與其增強(qiáng)了吞噬細(xì)胞對(duì)病原菌的識(shí)別、黏附和溶菌能力有關(guān)。此外，抑制病原菌生長(zhǎng)也是機(jī)體非特異性免疫防疫的主要作用之一［21］。鐵是微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，轉(zhuǎn)鐵蛋白有很強(qiáng)的鐵結(jié)合能力，可以抑制微生物生長(zhǎng)和繁殖［22］，也可以直接作用于病原菌膜蛋白，增強(qiáng)魚類巨噬細(xì)胞對(duì)病原菌的殺傷能力［23］。常用總鐵結(jié)合力(total iron-binding capacity，TIBC)來(lái)反映血清中轉(zhuǎn)鐵蛋白含量［24］。相關(guān)研究表明，飼料中適宜水平的 Met［4］、VB1［7］、吡哆醇［8］、PA［9］以及 MHA［12］能夠顯著提高攻毒后幼建鯉的血清TIBC(P＜0.05)(表1)，從而增強(qiáng)魚類的抑菌作用和吞噬細(xì)胞殺菌能力。然而，飼料中膽堿缺乏顯著提高了攻毒后幼建鯉的血清TIBC(P＜0.05)(表1)，這可能與膽堿缺乏破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整有關(guān)［10］。此外，MI對(duì)攻毒后幼建鯉的血清TIBC沒(méi)有顯著影響(P ＞0.05)［11］(表1)。

盡管魚類特異性免疫應(yīng)答相對(duì)哺乳動(dòng)物不完善，但其仍然是魚類免疫防疫體系的重要組成部分［14］。非特異性免疫防御系統(tǒng)未處理的胞外抗原或通過(guò)抗原呈遞細(xì)胞識(shí)別并捕獲后的胞內(nèi)抗原可激活體內(nèi)特異性免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生特異性抗體來(lái)專一性的清除抗原［25］。研究表明，飼料中適宜水平的 Met［4］、Ile［5］、VB1［7］、吡 哆 醇［8］、PA［9］、膽堿［10］、MI［11］以及 MHA［12］可顯著提高攻毒后幼建鯉的血清抗體含量(P＜0.05)(表1)，說(shuō)明這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠提高魚類的特異性免疫能力，進(jìn)而增強(qiáng)其疾病抵抗力。然而，VA對(duì)幼建鯉血清免疫球蛋白 M(IgM)含量沒(méi)有顯著影響(P ＞0.05)［6］(表1)。

2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類血液紅細(xì)胞(red blood cell，RBC)、白 細(xì) 胞 (white blood cell，WBC)數(shù)量及免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提高魚類非特異和特異性免疫力可能與其提高RBC、WBC數(shù)量有關(guān)。研究報(bào)道，魚類非特異和特異性免疫力與其血液中RBC和WBC數(shù)量呈正相關(guān)［26］。近來(lái)研究表明，飼料中適宜水平的 Ile［5］、VA［6］、VB1［7］、吡哆醇［8］、PA［9］、膽堿［10］、MI［11］以及 MHA［12］可顯著提高幼建鯉的血液RBC和WBC數(shù)量(P＜0.05)(表2)，說(shuō)明這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠通過(guò)增加魚類血液中RBC和WBC數(shù)量來(lái)提高魚類的非特異和特異性免疫力。Ellis［27］報(bào)道，頭腎和脾臟是硬骨魚類重要的造血和免疫器官。因此，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加魚類RBC和WBC數(shù)量可能與其促進(jìn)了魚類免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)。已有研究表明，飼料中適宜水平的VA［6］、VB1［7］、吡哆醇［8］、PA［9］、膽堿［10］、MI［11］以及MHA［12］能夠顯著提高幼建鯉脾體指數(shù)(spleen index，SI)(P＜0.05)(表 2)，促進(jìn)魚類脾臟生長(zhǎng)發(fā)育。然而，除 Ile［5］和 MHA［12］對(duì)幼建鯉頭腎生長(zhǎng)發(fā)育的影響與脾臟一致外，VB1［7］、吡哆醇［8］、PA［9］和 MI［11］缺乏導(dǎo)致幼建鯉頭腎指數(shù)(head kidney index，HKI)顯著提高(P ＜0.05)(表 2)，這可能由于當(dāng)這些維生素缺乏時(shí)魚類優(yōu)先保證重要器官的生長(zhǎng)發(fā)育和功能正常，但具體作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。此外，VA［6］和膽堿［10］對(duì)幼建鯉 HKI沒(méi)有顯著影響(P＞0.05)(表2)。綜上所述，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠促進(jìn)幼建鯉免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育，且不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和不同免疫器官間存在差異。魚類組織器官生長(zhǎng)發(fā)育通常依賴于其細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性和抗氧化狀態(tài)［28］，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能通過(guò)調(diào)控免疫器官抗氧化防御保證細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性。

表1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)嗜水氣單孢菌攻毒后幼建鯉存活率、非特異和特異性免疫指標(biāo)的影響Table 1 Effects of nutrients on survival rate and parameters of non-specific and specific immunity in juvenile Jian carp after challenged with Aeromonas hydrophila %

3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類免疫器官抗氧化防御的關(guān)系

3.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類免疫器官氧化損傷的關(guān)系及其作用途徑

大量研究表明，硬骨魚類脾臟和頭腎含有大量淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞［29］，這些免疫細(xì)胞的正常代謝及免疫過(guò)程將產(chǎn)生大量活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)［30］。然而，過(guò)量 ROS 將引起氧化應(yīng)激，導(dǎo)致魚脾臟［31］和頭腎［32］的氧化損傷。此外，魚類細(xì)胞膜中含有大量多不飽和脂肪酸，非常容易遭受 ROS攻擊［27，33］。因此，保護(hù)魚類免疫器官免受氧化損傷，保證其結(jié)構(gòu)完整性在魚類免疫防疫中非常重要。然而，目前關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類免疫器官氧化損傷的影響僅見(jiàn)少量研究報(bào)道。丙二醛(malondialdehyde，MDA)和蛋白質(zhì)羰基(protein carbonyl，PC)能夠分別敏感反映魚類組織器官脂質(zhì)過(guò)氧化和蛋白質(zhì)氧化損傷程度［34］。飼料中適宜水平的膽堿和MHA可顯著降低幼建鯉脾臟中MDA和PC含量(P＜0.05)(表3)。Ile和膽堿對(duì)幼建鯉頭腎中MDA和PC含量的影響與脾臟類似，而MHA僅顯著降低了MDA含量(P＜0.05)(表 3)。這些結(jié)果說(shuō)明 Ile［5］、膽堿［35］和 MHA［12］能夠降低魚類免疫器官的氧化損傷，保證魚類免疫器官結(jié)構(gòu)完整和功能正常。

表2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)幼建鯉紅細(xì)胞、白細(xì)胞數(shù)量以及脾臟和頭腎指數(shù)的影響Table 2 Effects of nutrients on the counts of red blood cells and white blood cells，and the indexes of spleen and head kidney in juvenile Jian carp %

超氧陰離子和羥自由基是導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷常見(jiàn)的2種氧自由基［36］?？钩蹶庪x子(anti-superoxide anion，ASA)和抗羥自由基(anti-hydroxy radical，AHR)活力能夠分別敏感反映細(xì)胞對(duì)這2種自由基的清除能力［37］。飼料中適宜水平的膽堿［35］和 MHA［12］可顯著降低幼建鯉脾臟 ASA 活力(P＜0.05);飼料中適宜水平的膽堿對(duì)幼建鯉脾臟中AHR活力的影響與其對(duì)ASA的影響一致［35］，而飼料中適宜水平的MHA則提高了脾臟AHR 活力(P ＜0.05)［12］(表 3)。這些結(jié)果說(shuō)明:1)膽堿可能作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)組成直接保護(hù)魚類脾臟細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，而不通過(guò)提高ASA和AHR活力來(lái)發(fā)揮作用［35］。Saito 等［38］報(bào)道，膽堿含有的羥胺基團(tuán)能夠分解氫過(guò)氧化物，降低沙丁魚油混合物的過(guò)氧化值。2)膽堿提高魚類脾臟ROS水平可能與增強(qiáng)氧依賴方式殺菌能力有關(guān)［35］。3)MHA通過(guò)降低魚類脾臟中ASA活力增強(qiáng)免疫細(xì)胞氧依賴方式殺菌能力，同時(shí)也通過(guò)提高AHR活力提高抗氧化損傷能力［12］。在魚類頭腎上的研究表明，飼料中適宜水平的Ile可顯著提高幼建鯉頭腎中 ASA 和 AHR活力(P＜0.05)［5］，而 MHA對(duì)頭腎中ASA和AHR活力的影響與Ile的趨勢(shì)相反［12］;膽堿僅顯著降低幼建鯉頭腎中 AHR活力(P ＜0.05)［35］(表 3)。

魚類的ROS清除能力通常與非酶性和酶性抗氧化系統(tǒng)有關(guān)［39］。谷胱甘肽(glutathione，GSH)是脊椎動(dòng)物主要的非蛋白質(zhì)低分子抗氧化物質(zhì)之一［40］。飼料中膽堿缺乏可顯著提高幼建鯉脾臟GSH含量(P＜0.05)，該結(jié)果與ASA和AHR活力的變化趨勢(shì)相一致［35］(表3)。膽堿缺乏導(dǎo)致幼建鯉脾臟GSH含量增加可能與GSH生物合成途徑有關(guān)［35］。Zhang 等［41］報(bào)道，膽堿缺乏誘導(dǎo)小鼠肝臟GSH生物合成限速酶谷氨酸-半胱氨酸連接酶催化亞基(glutamate-cysteine ligase catalytic subunit，GCLC)的 mRNA表達(dá)，進(jìn)而增加小鼠肝臟GSH含量。然而，MHA對(duì)幼建鯉脾臟GSH含量沒(méi)有顯著影響(P＞0.05)［12］。在魚類頭腎上的研究顯示，Ile和膽堿對(duì)幼建鯉頭腎GSH含量的影響與膽堿對(duì)脾臟GSH含量的影響具有相似變化趨勢(shì)，但MHA與Ile的作用趨勢(shì)相反(表3)。這些結(jié)果說(shuō)明，Ile［5］、膽堿［35］和 MHA［12］能夠影響魚類免疫器官中GSH含量，且在不同免疫器官間存在差異，具體作用方式有待進(jìn)一步研究。

抗氧化酶在魚類免疫器官抵抗氧化應(yīng)激免受ROS導(dǎo)致的氧化損傷過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase，CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase，GPx)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(glutathione-S-transferase，GST)和谷胱甘肽還原酶(glutathione peroxidase，GR)是構(gòu)成魚類酶性抗氧化系統(tǒng)的重要抗氧化酶類［39］。研究表明，Ile［5］、膽堿［35］和 MHA［12］對(duì)魚類免疫器官抗氧化酶活力有顯著影響(表3)。飼料中膽堿缺乏導(dǎo)致幼建鯉脾臟中 SOD、CAT、GPx、GST和 GR活力顯著增加［35］(P ＜0.05)，該結(jié)果與脾臟 ASA 和 AHR 活力變化趨勢(shì)一致;MHA對(duì)脾臟SOD、CAT和GPx活力的影響與膽堿一致，但飼料適宜水平的MHA顯著提高了脾臟GST和GR活力(P ＜0.05)［12］(表3)。在魚類頭腎上的研究顯示，飼料中適宜水平的Ile顯著提高了幼建鯉頭腎SOD、CAT、GPx、GST和GR活力(P＜0.05)［5］;膽堿和 MHA 對(duì)頭腎 CAT活力以及MHA對(duì)頭腎GR活力的影響與Ile的趨勢(shì)一致，而膽堿［35］和 MHA［12］對(duì)頭腎 GPx 以及MHA［12］對(duì)SOD活力的影響與Ile的趨勢(shì)相反;膽堿［35］和 MHA［12］對(duì)頭腎 GST 活力以及膽堿［35］對(duì)頭腎SOD和GR活力沒(méi)有顯著影響(P＞0.05)(表3)。這些結(jié)果說(shuō)明，Ile［5］、膽堿［35］和 MHA［12］能夠部分通過(guò)影響脾臟和頭腎的抗氧化酶活力來(lái)影響免疫器官的ASA和AHR活力，調(diào)節(jié)免疫器官的ROS水平，使其在發(fā)揮免疫功能的同時(shí)保證魚類免疫器官結(jié)構(gòu)的完整性。

表3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)幼建鯉免疫器官抗氧化相關(guān)參數(shù)的影響Table 3 Effects of nutrients on antioxidant-related parameters in immune organs of juvenile Jian carp %

3.2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類免疫器官抗氧化酶基因表達(dá)的關(guān)系及調(diào)控途徑

在大鼠上的研究表明，抗氧化酶活力與其基因表達(dá)有關(guān)［42］。而關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類免疫器官抗氧化酶基因表達(dá)的影響僅見(jiàn)膽堿上有零星報(bào)道。飼料中膽堿缺乏顯著上調(diào)幼建鯉脾臟和頭腎銅鋅超氧化物歧化酶(copper-zinc superoxide dismutase，CuZnSOD)、錳超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase，MnSOD)、CAT、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 1a(glutathione peroxidase 1a，GPx1a)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶1b(glutathione peroxidase 1b，GPx1b)和 GR mRNA 的表達(dá)(P ＜ 0.05)［10，35］(圖1)，說(shuō)明膽堿可以通過(guò)影響魚類脾臟和頭腎抗氧化酶基因的表達(dá)來(lái)調(diào)控抗氧化酶活力。膽堿對(duì)抗氧化酶基因表達(dá)的影響在大鼠上有相似報(bào)道，報(bào)道認(rèn)為膽堿-蛋氨酸缺乏上調(diào)了大鼠NAD(P)H:苯醌氧化還原酶 -1［NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1，NQO1］等抗氧化反應(yīng)相關(guān)酶類基因的表達(dá)［43］。動(dòng)物細(xì)胞抗氧化酶基因的表達(dá)受到多種關(guān)鍵信號(hào)分子的調(diào)控［44］。核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2)是調(diào)控斑馬魚抗氧化酶基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵信號(hào)分子之一［45］。Kelch樣 ECH 相關(guān)蛋白 1(Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1)與斑馬魚Nrf2的穩(wěn)定性調(diào)控有關(guān)［46］。鯉魚上已成功克隆了鯉魚Nrf2和Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1a(Kelch-like ECH-associated protein 1a，Keap1a)cDNA(NCBI登錄號(hào)分別為 JX462955和 JX470752)［47］。關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類免疫器官Nrf2及Keap1表達(dá)的影響僅見(jiàn)膽堿上有1篇研究報(bào)道。Wu等［35］報(bào)道，飼料中膽堿缺乏顯著上調(diào)幼建鯉頭腎Nrf2以及脾臟和頭腎Keap1a mRNA的表達(dá)(P＜0.05)(圖1)，該結(jié)果與抗氧化酶基因的表達(dá)結(jié)果一致，說(shuō)明膽堿可通過(guò)影響Nrf2和Keap1a的表達(dá)調(diào)控魚類免疫器官抗氧化酶基因的表達(dá)，具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

圖1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)嗜水氣單孢菌攻毒后幼建鯉免疫器官基因表達(dá)的影響Fig.1 Effects of nutrients on gene expression in immune organs of juvenile Jian carp after being challenged with Aeromonas hydrophila［5，10，35］

4 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與魚類免疫器官細(xì)胞因子的關(guān)系

前面提到 Ile［5］和膽堿［35］等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏會(huì)導(dǎo)致魚類脾臟和頭腎發(fā)生氧化應(yīng)激，破壞其結(jié)構(gòu)完整性。在小鼠上研究表明，氧化應(yīng)激與細(xì)胞內(nèi)促炎癥細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)和腫瘤壞死因子 -α(tumor necrosis factor α，TNF-α)的產(chǎn)生有關(guān)［48］。白細(xì)胞介素 -10(interleukin-10，IL-10)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 -β2(transforming growth factor-β2，TGF-β2)等抗炎細(xì)胞因子能夠有效抑制脊椎動(dòng)物白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)和 TNF-α 的產(chǎn)生［49］。目前，關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類脾臟和頭腎細(xì)中胞因子的研究?jī)H見(jiàn)Ile和膽堿上有報(bào)道。研究表明，飼料中適宜水平的 Ile［5］和膽堿［10］下調(diào)了攻毒后幼建鯉頭腎中促炎癥細(xì)胞因子IL-1β和TNF-α mRNA的表達(dá)，同時(shí)Ile上調(diào)抗炎癥細(xì)胞因子IL-10 mRNA表達(dá)，而下調(diào)了 TGF-β2 mRNA 表達(dá)［5］(P ＜0.05)，但膽堿對(duì)頭腎IL-10和TGF-β2 mRNA表達(dá)的影響與Ile趨勢(shì)相反;同時(shí)，膽堿對(duì)脾臟中細(xì)胞因子的影響與頭腎相似［10］(圖 1)。這些結(jié)果說(shuō)明，Ile［5］和膽堿［10］可以分別通過(guò)上調(diào) TGF-β2和 IL-10的表達(dá)來(lái)降低魚類免疫器官促炎癥細(xì)胞因子IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生。在陸生動(dòng)物上的研究表明，細(xì)胞因子同樣也受到多種胞內(nèi)信號(hào)途徑的調(diào)控［50］。近年來(lái)研究表明，哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of papamycin，mTOR)在調(diào)控人類免疫細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用，能夠通過(guò)抑制轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB(nuclear factorκB，NF-κB)來(lái)降低促炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，同時(shí)還能夠增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)的活性，促進(jìn)抗炎癥細(xì)胞因子IL-10的產(chǎn)生［51］。在鯉魚上已成功克隆到雷帕霉素靶蛋白(target of papamycin，TOR)［52］及其下游信號(hào)分子真核翻譯起始因子4E結(jié)合蛋白(eukaryotic translation initiation factor 4E binding protein，4E-BP)(NCBI登錄號(hào)分別為FJ899680和HQ010440)基因的cDNA序列。研究表明，飼料中適宜水平的膽堿上調(diào)攻毒后幼建鯉脾臟TOR mRNA表達(dá)而下調(diào)4E-BP mRNA的表達(dá)，且頭腎TOR和4E-BP mRNA的表達(dá)與脾臟相反［10］;Ile對(duì)幼建鯉頭腎TOR和4E-BP mRNA表達(dá)的影響同膽堿對(duì)脾臟TOR和4E-BP mRNA表達(dá)的影響趨勢(shì)一致［5］(圖1)，表明 Ile［5］和膽堿［10］可通過(guò) TOR 信號(hào)途徑調(diào)控魚類免疫器官細(xì)胞因子的產(chǎn)生，且調(diào)控作用存在差異，具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

5 小結(jié)

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠通過(guò)提高非特異和特異性免疫力增強(qiáng)魚類疾病抵抗力。非特異和特異性免疫力的提高與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)了魚類免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)。魚類免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育部分依賴于其結(jié)構(gòu)完整性和抗氧化能力。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要通過(guò)作為細(xì)胞組成成分(如膽堿等)以及影響細(xì)胞非酶性和酶性抗氧化系統(tǒng)2個(gè)方面來(lái)提高魚類免疫器官的抗氧化能力。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)酶性抗氧化系統(tǒng)的影響與其通過(guò)抗氧化關(guān)鍵信號(hào)分子Nrf2調(diào)控魚類免疫器官抗氧化酶mRNA的表達(dá)有關(guān)。此外，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還能夠通過(guò)影響魚類免疫器官TOR信號(hào)途徑上調(diào)抗炎癥細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)，下調(diào)促炎癥細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)，進(jìn)而減少促炎癥細(xì)胞因子誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激。然而，不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類不同免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育、抗氧化防御及細(xì)胞因子的調(diào)控存在差異。這種差異提示我們雖然各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在最適添加水平時(shí)不約而同地表現(xiàn)出提高免疫力進(jìn)而增強(qiáng)魚類疾病抵抗力的終端效應(yīng)，但由于各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)自身物理化學(xué)特點(diǎn)，魚類對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收、代謝以及器官需求和利用的差異，可能導(dǎo)致不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類免疫調(diào)控的特異性。目前，關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)魚類免疫功能調(diào)控的研究?jī)H處于起步階段，更深入的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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