慢性H2S刺激對禽免疫功能的影響

集約化、規(guī)?；男笄蒺B(yǎng)殖環(huán)境中產(chǎn)生的有害氣體不僅會影響動物的生產(chǎn)性能和健康，而且還可引起舍內(nèi)畜禽和人類氣源性流行病的暴發(fā)與流行。畜禽舍空氣中的氨氣和硫化氫(H2S)等有害氣體可導致畜禽機體免疫負荷過重，抵抗力下降，患病風險升高，對動物健康和生產(chǎn)性能造成較重的危害。有研究指出有害氣體能改變免疫細胞的表征和誘發(fā)黏膜免疫損傷，最終使人和動物免疫應答能力下降。盡管對有害氣體對免疫損傷有一定的認識，但目前對其免疫損傷的分子機制尚未被完全闡述。

近期發(fā)表于《Chemosphere》 的一篇論文對H2S氣體暴露后雞胸腺損傷的影響進行了評估。該研究顯示 H2S 暴露能激活 TLR-7/NF-κB 通路及 NLRP3 炎性小體，進而引起機體慢性炎癥。為了評估H2S 對免疫器官的損傷，該研究用環(huán)境控制倉模擬慢性H2S暴露模型，選取胸腺進行進一步研究。發(fā)現(xiàn)H2S能顯著降低胸腺指數(shù)以及胸腺中CD4+和CD8+T 淋巴細胞的數(shù)量。形態(tài)學分析顯示H2S破壞了雞正常的胸腺結構，并產(chǎn)生了大量炎性細胞浸潤，超微結構也觀察到胸腺線粒體、染色質(zhì)和細胞核的正常生理結構損傷。這些結果提示慢性H2S應激刺激能損傷免疫器官，進而影響機體的正常免疫功能。

為了進一步揭示H2S誘導的胸腺損傷機制，該研究對胸腺組織進行了轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)H2S引起了胸腺組織中172 個基因的顯著差異表達。生物信息學分析表明這些基因大部分涉及炎癥反應和細胞死亡。H2S提高了 IL-1β、IL-4、IL-6 和 IL-18 的水平，但降低了IL-12 和IFN-γ 的水平。研究已證實H2S能調(diào)節(jié)IL-6 和INF-γ 誘導大鼠上皮細胞炎癥發(fā)生，且有報稱人體IL-6 水平與空氣污染物存在顯著的正相關。這些結果均提示慢性H2S刺激可能作為一種危險信號誘發(fā)機體炎癥因子表達異常，表現(xiàn)慢性炎癥，最終導致免疫功能紊亂。雞TLR-7 主要在B 細胞和各種T 細胞中表達。當雞感染馬立克病毒時，脾臟中TLR-7 的表達會顯著提高，提示TLR-7的異常表達可能與免疫抑制相關。TLR-7 激動劑還能通過啟動TLR-7/MyD88 通路進而激活NF-κB 信號轉(zhuǎn)導途徑釋放細胞因子。此外MyD88 也是炎癥細胞因子產(chǎn)生的關鍵成分之一。轉(zhuǎn)錄組分析也表明H2S暴露后TLR-7、MyD88 和NF-κB 被顯著上調(diào)，進一步驗證H2S 能通過TLR-7/MyD88/NF-κB 信號觸發(fā)炎癥反應。

NLRP3 炎性小體在固有免疫和適應性免疫中均起到了重要的作用。研究證實H2S可以激活NLRP3炎癥小體，且NF-κB 信號的激活也是NLRP3 炎性小體激活的重要途徑。H2S暴露后免疫組織NLRP3的表達顯著上調(diào)，對NLRP3 炎性小體進一步分析表明H2S激活了NLRP3 及其下游相關基因caspase-1、IL-1β 和 IL-18 的表達，進而導致 NLRP3 炎性小體的生成。巧合的是TLR-7 及其激動劑促進NLRP3 活化已被證實。綜合已有資料，該研究認為H2S不僅可以通過TLR-7/MyD88/NF-κB 通路誘發(fā)炎癥反應，還可以進一步激活NLRP3 炎性小體。在慢性炎癥環(huán)境中，NLRP3 炎癥小體的過度激活一方面能增加IL-1β 和 IL-18 的釋放，而 IL-1β 和 IL-18 的釋放可誘導T 細胞向致病性Th1 表型分化，從而維持炎癥反應。另一方面也可以使細胞發(fā)生滲透性崩解，發(fā)生細胞焦亡。同時損傷的細胞也可以作為一種損傷模式分子，進一步促進機體炎癥的發(fā)生，形成一種惡性循環(huán)，最終造成免疫器官損傷、機體免疫功能下降。

該研究證實了慢性H2S暴露能引起免疫組織發(fā)生炎癥反應，不僅影響了機體的正常免疫應答，也造成了免疫器官損傷，進而導致機體免疫力降低。這些信息為揭示環(huán)境有害氣體誘導的免疫損傷機理提供了重要借鑒。