影响仔猪免疫系统发育完善的4 个因素
2022-12-02本刊编辑编译
本刊编辑/张 婕(编译)
新冠肺炎疫情的全球大流行使全世界敏锐地意识到免疫力的重要性,以及其在维持人类和动物健康方面发挥的重要作用。但是,当我们谈论免疫相关问题时,我们真正需要注意的又是什么呢?
“免疫学是一个独立的学科,有属于本学科的术语,”Trouw Nutrition 公司的全球猪研究经理Greg Page说,“当我们谈论免疫时,实际上是在谈论两个方面,即先天免疫系统和获得性免疫系统。”
1 先天免疫系统
先天免疫系统是动物和人类最基本的保护系统,包括皮肤、黏膜、唾液和眼泪等物理屏障。在消化道中,它还涉及到一些不太好描述的疾病预防方法,比如消化过程中分泌的消化酶和酸;它也有物理反应,如肠蠕动,这是肠道组织的运动,是食物在整个消化道中的移动方式。而腹泻是人体排出病原体与毒物的反应。
炎症反应是另一种公认的免疫机制,它是非特异性先天反应的一个例子。白细胞是免疫系统内的细胞,它们负责监测组织损伤并分泌炎症介质,向其他细胞发出信号以聚集到感染部位。然后它们会引起一连串反应,从而导致与炎症相关的肿胀和发红。当人们过敏时会产生信号分子,如组胺,并会引发局部炎症反应,它们会吸引其他细胞释放细胞因子,这些细胞因子是有助于调节其他免疫细胞发育的信号分子(例如肿瘤坏死因子 α、白细胞介素和干扰素等)。
2 获得性免疫系统
“我们目前实际上只是了解了一些对免疫系统有影响的化合物的浅层机理,”Greg Page 说。“到目前为止,以上讨论的是先天系统反应的初始阶段,但是当我们谈论免疫时,大多数人会想到获得性免疫系统或适应性免疫,这涉及到抗体产生的过程。”
获得性免疫反应包括产生针对抗原的抗体,抗原是病毒或细菌中的蛋白质分子或化合物,白细胞识别其并开始形成产生特定蛋白质(抗体)。这些抗体在适当的水平上有助于防止病原体的进一步损害。
“当我们谈论获得性免疫时,我们谈论的其实是疫苗,”Greg Page 说。“猪只在病原微生物存在的环境下,被多次暴露后,才能免受任何特定病原体的侵害。难以抵御病原入侵的一个关键原因是,在没有功能良好的先天免疫系统的情况下,第一次接触这些疾病时,防御能力有限。只有当先天免疫系统失败时,获得性免疫才会变得更加重要。获得性免疫系统的挑战在于它具有非常高的特异性,只针对单一病毒或细菌株中的非常特异的蛋白质,此时猪免疫系统可以激发出记忆B细胞和T 细胞,这些细胞可以快速反应,防止疾病发生。”
然而,只有在宿主被多次暴露后,B 细胞和T 细胞才会发生完全应答。如果免疫细胞从未遇到过这种病原微生物,在首次暴露时,无法产生免疫应答。这就是获得性免疫系统或使用疫苗免疫接种面临的问题之一,获得性免疫系统需要时间来建立免疫应答反应。对人来说至少需要4~7 d,对猪来说也需要一定的时间,从动物生产的角度来看,这是对时间的浪费,而在某些情况下,还需要“助推器”来启动有效的免疫反应。
获得性免疫反应与仔猪密切相关,如免疫球蛋白,是母猪在哺乳过程中可以通过分娩后的初乳摄入转移给仔猪的抗体。
“这就是初乳摄入量对新生仔猪如此重要的原因。通过研究,目前已经确定,每头仔猪需要至少 250 g 初乳作为确保良好生产性能的最低阈值。”Greg Page 继续说到。
3 影响仔猪免疫系统发育的4 个因素
3.1 动物的年龄
年龄会影响获得性免疫系统和被动免疫系统的发育。被动免疫可以在一定程度上起到保护作用,但仅限于母猪接触过的病原体并为仔猪提供抗体和免疫球蛋白。这种好处会随着时间的推移而消退。
“仔猪得到母猪很好的早期保护,但随着仔猪的发育,保护水平实际上会逐步下降,母猪提供的被动免疫能力在仔猪出生4~6 周后消失,”Greg Page 解释说。“获得性免疫系统的发育在仔猪大约3~4 周龄后逐步开始。这就是我们所说的仔猪3~8 周龄之间的免疫空白期,此时仔猪的免疫功能脆弱并且极易生病。”
3.2 营养
营养可以通过多种途径在提高猪只自然免疫力方面发挥重要作用。比如使用益生菌可以提高肠道中的有益微生物群落数量,并防止病原菌在消化道中定植。
在营养方面,有机酸、精油和生物活性肽可以通过抗菌特性帮助控制细菌,有些还被证明不仅对肠道菌群结构产生有益影响,还可以激发免疫系统的潜力。
3.3 应激
应激是研究人员刚刚开始了解的一个影响仔猪免疫系统发育关键因素。作为人类,我们在日常生活中面临着巨大的压力/应激,并且在这段时间里我们更容易生病。仔猪也是如此,在经历断奶过程时,会引起仔猪应激反应。同时,来自不同窝的新围栏中伴侣,可能会使仔猪接触到不同种类的疾病。
猪也会经历“战斗或逃跑反应”,这是一种应激反应,可以通过许多不同的生理反应在仔猪身上表现出来,包括心率加快、支气管扩张(快速呼吸)、糖原分解、脂肪分解、喘气、运动能力下降等。消化系统会增加肾上腺素和皮质醇的分泌。这些最终会使仔猪采食量下降。因此研究人员正在试图通过减轻仔猪压力/应激来增加其采食量,并提高仔猪的生长性能。
3.4 病原体载量
病原体载量与特定疾病的风险直接相关,这会影响疾病的易感性,这是间接机会性疾病。猪只对不同病原体的抵抗能力,在其受到高度压力的时候就会降低。由于猪场在卫生方面的特定问题,生物安全防控措施不到位、交叉污染、饲料受到污染等,这些问题都会对免疫系统产生抑制作用,从而增加仔猪罹患疾病的风险。