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新生幼犬的被动免疫研究

2010-02-12范泉水

中国比较医学杂志 2010年1期
关键词:母犬幼犬初乳

范泉水

(成都军区疾病预防控制中心,成都 610021)

新生幼犬通过初乳获得的被动免疫,对它的生存非常重要[1-2],幼犬在出生时免疫系统是不成熟的[3,19],虽然犬在出生时具有能介导体液免疫的所有的细胞元素,但研究证明犬对各种抗原的体液免疫应答,是后来逐步发展起来的,Lewis[15]对6周龄的幼犬试验性接种牛血清白蛋白,仅仅2/6的犬产生很弱的免疫应答,但这也表明幼犬此时免疫开始成熟。新生幼犬需要一个高剂量的抗原刺激才能产生抗体,并且产生的抗体主要是IgM而不是IgG,幼犬出生几天后才产生自己的免疫球蛋白[16],0~4周龄的幼犬与6~12周龄的幼犬相比,其T淋巴细胞对植物血凝素(phytohemagglutinin)的免疫应答明显要弱[4],这个现象与许多因素有关,其中包括不同的T细胞亚群及T淋巴细胞的不同阶段,或来自初乳中的抑制因子。新生幼犬中的非特异性免疫也受到抑制,在许多品种犬中,新生犬的补体的活性受到抑制[17]。在人类新生幼儿中,嗜中性粒细胞和巨噬细胞的趋化性(chemotaxis)被抑制[18]。大多数种属的天然杀伤细胞都是在出生几周后才发育而来的,虽然对幼犬的天然杀伤性细胞活性还没有经过测定,但它可能也是这种情况[19,20]。

由于在幼犬出生时没有一种健全的免疫系统,如果新生幼犬又得不到母犬所提供的保护的话,它对外界的各种传染病是非常易感的。在犬科动物中,这种保护大部分是产后获得的,仅仅5~10%量的免疫球蛋白是由胎盘转移而来,其余都是通过初乳获得的(胡祥璧编译的《家畜传染病学》在犬瘟热一章中指出由子宫传递的抗体相当于母犬体内抗体效价的3%,通过胎盘和初乳传递的抗体合起来,相当于母体效价的77%),初乳中不仅含有供幼犬生长所需的营养物质,而且还含有抗体、细胞和能防止发生早期感染的一些因子,母犬在分娩时,初乳中免疫球蛋白含量高达15mg/mL,而分娩后2d母犬奶中的免疫球蛋白含量就会下降到2~3mg/mL[21],初乳中80%是IgG、20%是IgA,这个比例随着时间改变而改变,在第1周的泌乳期结束时,其各种免疫球蛋白比例就大大地发生改变了,此时奶中大于80%的免疫球蛋白是IgA,其余的是IgG和IgM。IgA和IgM主要是在乳腺中产生的,而IgG仅在乳腺中产生一小部分,大部分可能来自血清[22],来自血清和初乳或奶中的免疫球蛋白在免疫球蛋白的亚群的比例上是不同的。

新生动物怎样从肠道完整地吸收或者说转移免疫球蛋白仍然是一个谜,免疫球蛋白是从小肠通过胞饮(pinocytosis)方式吸收的[23],同属动物之间吸收的时间长短变化不大,但有严格的限制。犬在生后24h肠道几乎完全封闭[6,24],Brambell[24]已证明在肠道发生的免疫球蛋白转移最高峰是在生后8h,15h后几乎全部完成。肠道封闭的机理现在还不是完全清楚,它可能是好几个因素导致的结果,比较有说服力的一个理论是基于正常肠道上皮细胞的取代循环(replacement cycle),已证明犬出生后其肠腺上的肠上皮细胞开始以高的速率开始分化,然后迁移到肠绒毛的顶部,取代正常丢失的细胞,这些细胞更成熟但丢失了胞饮免疫球蛋白的能力[23],其它的许多因素也可能影响肠道的吸收率,其中较肯定的包括初乳因素、饲喂可溶性物的离子组成、免疫球蛋白的量和浓度等等。

血清给予的时间可能也是一个关键因素,因为在饮食中的蛋白质会导致早期的肠道封闭,已证明幼犬对免疫球蛋白的吸收从出生时就开始了,在8h时达到高峰[24],超过48h就基本上封闭了,对于提高血清中免疫球蛋白浓度来说,在生后8h通过胃管给予免疫血清可能是最有效的途径。皮下注射给予血清的最佳时间尚不知道,但逻辑上讲什么时候给予都应该不成问题。

不管肠道吸收免疫球蛋白的机理如何,新生幼畜的存活率与其免疫球蛋白的转移量有关[2],因此建议诊断被动免疫失败原因时应考虑血清中原免疫球蛋白浓度,对犊牛和羔羊而言,如果他们血清中总的浓度小于8mg/mL的话,就意味着被动免疫失败,对幼驹而言,这个最低浓度为2mg/mL[16],对犬尚不知道。

除免疫球蛋白之外,其它保护性因子也存在于奶和初乳中,细胞成份包括淋巴细胞和吞噬细胞,如中性细胞和巨噬细胞[2],这些细胞也能被新生犬吸收以建立起局部细胞介导的免疫,以及在对肠道病原作用时释放IgA[25],初乳和乳中的蛋白成份在幼犬的早期保护中也起一定的作用,如牛乳中的乳铁蛋白就是一种抑菌剂[26],奶中的表皮生长因子已被证实在维护肠道粘膜屏障的完整性方面起一定的作用。

被动免疫不仅仅是指初乳的转移,它涉及的范围更大,或者说具有更广的含义,许多专家都赞成和推荐对没有得到初乳的幼犬推荐使用血清[7-8],血清能通过胃管、口腔、皮下注射、肌肉注射、或者腹腔注射的方式转移给幼犬[8],这种方式在牛、羊、马中当初乳的被动免疫失败时使用[16]。此外,对特定的传染病如破伤风也通过这种方式进行治疗。

对于转移给幼犬血清的剂量,Greene[8]推荐2~4mL/kg,Ellen M[9]研究表明对幼犬即使按照22mL/kg的量给予成年犬血清的话,与母犬饲养的幼犬体内免疫球蛋白含量相比,也没有发现能明显地增高幼犬体内的免疫球蛋白含量,这可能与许多因素有关,本单位犬病课题组按照30mL/kg的量给予成年犬血清,是通过幼犬消耗初乳的量与初乳的浓度的乘积来进行计算[9],幼犬在生命的最初24h,大概吸收88mL/kg的初乳[28],而初乳中的免疫球蛋白含量在分娩时为15mg/mL,分娩后第2天为2~3mg/mL[21]。如以公认的标准实验犬—Beagle犬平均水平为准,免疫球蛋白吸收的量将是19~320mg,如果给予的血清样品中含34.6mg/mL的免疫球蛋白,结果每个幼犬给予123~246mg总的免疫球蛋白量,鉴于其它因素的影响,提高剂量是十分有益的[9],本研究提高血清的给予量,也未见其它副作用。

免疫球蛋白的转移途径对吸收来说也是重要的,由于当消化初乳时免疫球蛋白可通过肠道粘膜完整地吸收,可以肯定血清中免疫球蛋白也可以以这种方式吸收,Green[8]建议口服途径较好,Ellen[9]用胃管投喂血清已得到证实该途径十分有效,但Ellen也指出与其它途径相比,这种途径并没有明显地增加免疫球蛋白的含量,已经证明在饮食中的蛋白具有明显促进肠道的封闭作用[22],母犬喂养的幼犬肠道封闭的更快。Ellen[9]研究表明通过皮下注射途径给予剥夺初乳的幼犬血清的话,幼犬体内血清中的IgM的浓度要明显地高于吃初乳的犬和通过胃管给血清的犬,因此如果希望得到IgM的话,皮下注射途径最为理想。IgM抗体被认为在防止脓毒败血症方面最有效,因为它的大小使它能更为有效地封闭存在于细菌表面的脂质糖芯髓[29]。然而,由于IgG是初乳中的主要免疫球蛋白,而IgM仅占一小部分,因此它可能是保护幼犬方面效率最高的抗体。Bank[17]推荐使用腹腔注射或者静脉注射血清或血浆的方法对失去初乳的犊牛进行被动免疫。Greene[8]也推荐使用口服、皮下注射、肌肉注射、腹腔注射血清方法对失去初乳的幼犬进行被动免疫,皮下注射与腹腔注射在吸收蛋白方面类似。通过静脉途径给予幼犬血清虽然没有经过试验但理论上讲应该是可行的。

本单位犬病研究组在某肉犬养殖场,曾对5窝35只为藏獒(公)与昆明狼犬(母)杂交的肉用犬幼犬在生后立即与母犬断开,随机分为5组每组7只,A组为对照组由母犬正常喂养,允许其吃初乳;B组和D组按照每公斤体重30mL通过口服途径给予免疫血清;C组和E组同样剂量通过皮下注射途径给予免疫血清;B组和C组的幼犬与母犬分开48h,在幼犬出生后1h开始给予免疫血清,每2h给1次,8h内给完,再过2h开始人工用奶粉饲喂,放温箱每4h用胃管或犬用奶瓶投喂市售普通奶粉1次,48h以后采血并放回母犬身边正常饲养;D组和E组在幼犬出生后1h开始给予免疫血清,在2h内给完,再过1h后放回到母犬身边正常喂养,让其自由采食初乳。在幼犬出生时、及出生后48h和第5天于股静脉采血,离心分离血清测定各犬细小病毒、犬传染性肝炎、和犬副流感的血凝抑制抗体效价[10-14]。结果发现:没有吃到初乳的仔犬,通过早期口服或皮下注射途径给予成年犬的血清能代替初乳供给幼犬免疫球蛋白,提高幼犬对外界病原的抵抗力;对吃到初乳的仔犬,通过早期(48h内)口服或皮下注射对犬特定疾病的高免血清,能提高幼犬体内特异性抗体水平,提高幼犬对特定疾病的免疫力,对吃到初乳的幼犬,以皮下注射途径给予免疫血清最好[31]。

同窝幼犬体内的免疫球蛋白的浓度变化很大,这可能受许多应激因素所影响,其中包括幼犬因素和母犬因素,幼犬出生的先后顺序,出生后被孤立搁置的时间都会影响肠道对抗体的吸收。这个现象也发生在其它动物品种中,这可能解释了当传染病暴发时,同样进行免疫的犬之间、甚至同窝犬之间也表现出差异,有的发生严重感染而有的仅出现轻微症状。

羊的免疫球蛋白的转移量与怀孕时间长短有关,或成直接的比例,怀孕期长的羊能产生更多的初乳[30],初乳中免疫球蛋白的浓度与母源抗体成正相关,一般情况下,母犬体中的免疫球蛋白浓度低则幼犬体内的免疫球蛋白浓度也低,特异性抗体也是如此。在对羊的研究中发现,母羊初乳中的免疫球蛋白量并没有随着所产的羔羊的数量增加而明显地增加[30],因此当一窝羊的数量大的话,则每只羊所得到的免疫球蛋白量则较少。犬是否是这样还没有研究,但经我们对几个大型犬场所作的调查来看,一窝中犬数较少的仔犬其生长发育较快,对疾病的抵抗力较强;而犬数较多的仔犬其生长发育较慢,对疾病的抵抗力较差。另外虽然没有研究但它是可能的,在一个母犬不同的乳腺中其免疫球蛋白的含量不同,母犬母性的优劣和本性,以及幼犬吸吮能力和本性,也影响其吸收免疫球蛋白的量,同一窝仔犬的血清球蛋白量也会因吮食初乳量不同而高低不一。

总之,初乳的优点是多方面的,仅通过转移血清是不能完全代替的,然而改变血清的量,给予途径或二者同时考虑,可对没有吃到初乳的幼犬,通过转移血清的方法达到正常母犬喂养的幼犬体内的免疫球蛋白的含量,免疫球蛋白的浓度与传染病的易感性成负相关[16],如果转移的是特异性免疫血清的话,对特定传染病的抵抗力肯定是强的,这种抵抗力可通过已建立的诊断来检测抗体含量,Gillespie[31]报道犬瘟热抗体的半衰期为8.4d,对犬来说这种转移抗体的半衰期约为9d,这样我们就可以根据转移的初乳效价、血清效价、母犬血清效价或幼犬体内抗体效价之一,来推测抗体的下降情况,等到幼犬体内的抗体效价降低到不影响主动免疫还能抵抗各种传染病的感染时,就可以进行主动免疫了。我国犬的各种传染病流行十分严重,母犬没有经过强化免疫或即使进行免疫由于疫苗质量等等因素,都会影响母犬的抗体效价,由于幼犬免疫系统的不成熟决定了幼犬必须要在6~8周龄时才能对其实行主动免疫,而对这一阶段的免疫单靠初乳往往解决不了,所以转移血清是一条最容易最简便和切实可行被动免疫途径。

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——W 字幼犬队