雙翅目昆蟲侵襲對奶牛細胞和體液免疫的影響

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院 010018

王純潔 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院 010018

阿日查 郭雪梅 劉 波 吉米斯 陳 浩 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院 010018

奶牛被叮咬的部位會出現(xiàn)發(fā)癢、疼痛、出血、甚至皮下水腫等癥狀，導(dǎo)致奶牛發(fā)生乳頭炎癥，以及壞死性皮炎或出現(xiàn)丘疹。牛皮蠅叮咬患部化膿或結(jié)痂，可能發(fā)生皮下蜂窩織炎。吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，奶牛的行為表現(xiàn)為踢蹴、騷動不安、恐懼、狂奔或長期立于向風(fēng)處，同時采食量下降、貧血、消瘦、生長發(fā)育受阻及畜產(chǎn)品質(zhì)量降低，嚴重時產(chǎn)奶量下降19%～25%[1]。應(yīng)激反應(yīng)也是一種介于健康和疾病之間的中間狀態(tài)。它是一個動態(tài)的過程，包括應(yīng)激反應(yīng)和應(yīng)激原。根據(jù)應(yīng)激原不同，應(yīng)激分為冷應(yīng)激、熱應(yīng)激、斷奶應(yīng)激、運輸應(yīng)激、混群、擁擠應(yīng)激、限制應(yīng)激及噪聲應(yīng)激等。如果作用時間過長或侵襲強度過大，機體將會逐漸失去應(yīng)付能力，出現(xiàn)衰竭現(xiàn)象，機體呈現(xiàn)出病理狀態(tài)。因此，應(yīng)激的整個發(fā)展過程及最后結(jié)果又被稱之為“一般適應(yīng)綜合征（GSA）”。在典型情況下，GSA可分為3個發(fā)展階段，即動員階段、適應(yīng)階段及衰竭階段[2.3]。近年來，昆蟲應(yīng)激受到人們的廣泛關(guān)注，許多昆蟲是人類及動物傳染病的媒介害蟲，他們擾亂了動物的正常行為活動，使動物無法安定采食及休息，從而導(dǎo)致其生產(chǎn)力下降。內(nèi)蒙古地區(qū)是一條奶牛業(yè)生產(chǎn)帶，但是由于其地理和生態(tài)環(huán)境的特殊性，長期以來在奶牛產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖區(qū)域一直未能建立起科學(xué)的、完善的管理體系，使奶牛生活的環(huán)境日益惡化。常年發(fā)生蠅、蚊等雙翅目昆蟲的侵襲，引起奶牛正常行為的改變、神經(jīng)內(nèi)分泌紊亂、內(nèi)環(huán)境失調(diào)、免疫力下降、重大疾病流行及動物福利等問題[4]。本論文通過研究夏秋季節(jié)奶牛受到雙翅目昆蟲侵襲，誘發(fā)奶牛發(fā)生聚集行為其免疫指標的變化規(guī)律，來論證雙翅目昆蟲侵襲奶牛的應(yīng)激反應(yīng)，探討聚集行為的產(chǎn)生對奶牛免疫機能的影響，對于指導(dǎo)生產(chǎn)和改善飼養(yǎng)管理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

（1）試驗時間和地點。試驗于6月到11月在內(nèi)蒙古奶聯(lián)社乳泉牧場進行。

（2）試驗牛的選擇。按產(chǎn)奶量和胎次相近的原則，在乳泉牧場所飼養(yǎng)的800頭荷斯坦泌乳牛群中選擇9頭健康的牛作為試驗動物，并按不同泌乳階段分為3組，即泌乳前期、泌乳中期及泌乳后期，每組3頭。該牧場飼料給予時間為 7∶00～9∶00、13∶30～15∶30 及 19∶00～21∶00， 共 3 次， 擠奶時間為 5∶30～7∶00、17∶30～19∶00，其余時間在運動場休息。

（3）試驗儀器。移液槍，Multifuge離心機 （美國Thermo Scientific Heraeus公司）、恒溫生化培養(yǎng)箱（ZXSD-B1090上海智城公司）、FACSSalibur流式細胞儀(BD公司)、無抗凝劑采血管、全自動血液分析儀 Poc H-100Iv、日本SYSMEX公司(KX-21)和流式細胞儀。

（4）試驗方法。在每個試驗月的試驗日雙翅目昆蟲活動最頻繁時間段，用肝素鈉真空采血管采1次血，尾靜脈采血5mL，用于測定免疫指標CD3、CD4、CD8及 CD21。

（5）數(shù)據(jù)處理。應(yīng)用Excel軟件收集整理數(shù)據(jù)，用SAS 9.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。試驗數(shù)據(jù)用 “平均數(shù)±標準差”表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結(jié)果和分析

（1）奶牛血液中 CD3+T淋巴細胞（%）的變化。奶牛血液中 CD3+T淋巴細胞（%）變化見表1，奶牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）分析圖見圖1。從表1可以看出，全部試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）的總體均值，從6月份74.40±6.05顯著下降至7月份54.71±2.29（P＜0.05），一直持續(xù)到 10 月份 51.25±1.70，最低值出現(xiàn)在8月份。同一月份不同泌乳期試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）差異不顯著（P＞0.05）。 在各試驗月，泌乳前期、中期和后期試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）水平在組內(nèi)的變化規(guī)律與全部試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）水平的總體均值的變化規(guī)律相同。

表1 奶牛血液 CD3+T淋巴細胞（%）變化

圖1 奶牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）分析圖

表2 奶牛血液 CD4+T淋巴細胞（%）變化

圖2 奶牛血液中 CD4+T淋巴細胞%分析圖

（3）奶牛血液中 CD8+T淋巴細胞（%）的變化。奶牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）變化見表3。從表3可以看出，全部試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）的總體均值，從6月份13.17±0.72極顯著升高至 7 月份 34.97±1.39（P＜0.01），一直持續(xù)到 9 月份20.84±1.07，最高值出現(xiàn)在7月份。在10月份泌乳中期和后期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞 （%）水平顯著高于泌乳前期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平。泌乳前期、中期和后期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平在組內(nèi)的變化規(guī)律與全部試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平的總體均值的變化規(guī)律相同。

表3 奶牛血液CD8+T淋巴細胞（%）變化

圖3 奶牛血液中 CD8+T淋巴細胞%分析圖

（4）奶牛血液中CD21+B淋巴細胞(%)的變化。奶牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）變化見表4。從表4可以看出，在6、8、9、10月份，泌乳前期和中期奶牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平組間差異不顯著（P＞0.05），在7月份泌乳前期牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平與泌乳中期和后期牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平差異顯著（P＜0.05）。對泌乳前期牛和泌乳中期牛血液CD21+B淋巴細胞（%）水平的變化規(guī)律是從 6月 30.81±2.16%、27.76±2.81%下降至 8月 25.33±3.16%、20.50±1.65%，從 9月顯著提高至 32.25±3.52%、33.69±4.10%的水平（P＜0.05），持續(xù)至 10 月。泌乳后期牛和全部試驗牛血液CD21+B淋巴細胞（%）水平從7月下降，8月降到最低值，9月開始回升，10月顯著提高（P＜0.05）。

表4 奶牛血液中CD21+B淋巴細胞%變化

圖4 奶牛血液中 CD21+B淋巴細胞%分析圖

3 討論

許多研究認為，應(yīng)激反應(yīng)能抑制機體的免疫功能。白海波等[5]研究證明，急性低氧可使大鼠T淋巴細胞的轉(zhuǎn)化功能降低；常青等[6]研究證明，以焦慮與恐懼為特征的條件反射性應(yīng)激能使大鼠的細胞免疫功能受到抑制；張學(xué)英等[7]報道，應(yīng)激不但能抑制細胞免疫功能，而且對體液免疫也具有抑制作用。目前已知CD3分子可以表達于全部T細胞上，是T細胞共同的表面標記，故它是鑒定T細胞的重要標記。CD3+T淋巴細胞降低，表明細胞免疫機能受到抑制或降低。CD4存在于輔助性T細胞表面，CD8存在于毒性T細胞表面。CD4+T細胞含量升高時，表明當外源性病原微生物入侵機體時能很快啟動免疫反應(yīng)來抵抗病原，機體免疫功能增強，不易感染疾病。CD8+T細胞含量升高時，表明識別被感染的細胞越多，機體自身的免疫功能降低。CD21+B淋巴細胞的多少代表著機體體液免疫功能的強弱，CD21+B淋巴細胞降低，機體體液免疫受到抑制或降低。CD4與CD8+T細胞在機體體液免疫與細胞免疫中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。T細胞這兩個亞群之間的平衡決定著機體免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定。通常情況下，CD4/CD8比值為2∶1，如果偏離比值或比例倒置，表明機體免疫機能失調(diào)[8.9]。井霞等[10]研究證明，慢性冷熱應(yīng)激期CD3+T淋巴細胞與CD21+B淋巴細胞百分率均顯著降低，奶牛的免疫能力降低。本次試驗結(jié)果表明，在雙翅目昆蟲活動時期，雙翅目昆蟲侵襲對奶牛血液中CD3+T、CD4+T以及CD21+B淋巴細胞（%）水平的影響，是從6月份的較高水平顯著降低，8月份出現(xiàn)最低值，CD3+T與CD4+T降低一直持續(xù)到10月份。因此，認為在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產(chǎn)生聚集行為時期，奶牛細胞免疫機能降低或抑制。另外，雙翅目昆蟲侵襲對奶牛血液CD8+T淋巴細胞（%）水平的影響，是從6月份的數(shù)值提高到7月份的最高值，一直持續(xù)至9月份。CD8+T細胞含量的提高，進一步表明能識別被感染的細胞越多，雙翅目昆蟲的侵襲，降低奶牛機體本身的免疫功能，需要用疫苗來抵抗病原。CD21+B淋巴細胞含量降低，表明雙翅目昆蟲侵襲能抑制或降低奶牛機體體液免疫功能，9、10月份CD21+B淋巴細胞含量升高，表明奶牛機體受到吸血雙翅目昆蟲強烈刺激后，積極作出體液免疫應(yīng)答，并取得一定效果。雙翅目昆蟲的侵襲時期，尤其是在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產(chǎn)生聚集行為時期，奶牛細胞免疫機能抑制或降低。另外，奶牛機體本身的免疫功能降低，需要用疫苗來抵抗病原。雙翅目昆蟲的侵襲，尤其是在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產(chǎn)生聚集行為，能抑制或降低奶牛機體體液的免疫功能。