2024年5月2日发(作者:学python能干嘛)
康佳佳,高振东,何 洋,等.蛋鸡免疫及营养性免疫调控机制的研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(14):32-42.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.14.004
蛋鸡免疫及营养性免疫调控机制的研究进展
康佳佳,高振东,何 洋,施红梅,刘 永,王 坤,葛长荣
(云南农业大学动物科学技术学院/云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明650000)
摘要:几十年来,我国蛋鸡产业都在稳定发展,标准化规模化的发展趋势一直处于畜牧业前列水平。尤其是自主
创新品种,近几年成为畜牧业中的领军者。再加上政府出台的各项扶持政策,使得蛋鸡产业处于我国乃至世界领先地
位,但是免疫力与生产性能两者无法同时达到最佳水平,是导致蛋鸡产业停滞不前的根本原因之一。目前为止,关于
禽类免疫方面的系统介绍较为匮乏。因此,全面总结禽类免疫特征,了解禽类最新免疫进展,试图从中找到免疫力与
生产性能同时达到最佳水平的平衡点,持续高效发展蛋鸡产业,具有十分重要的实际经济价值。本文概述了蛋鸡免
疫、免疫性指标、免疫抑制性疾病的作用机理及影响因素,简单介绍了自身免疫调控,详细阐述了营养性免疫调控机制
与策略,旨在为未来蛋鸡行业更加高效、绿色经济、稳步发展提供新的参考。
关键词:蛋鸡;免疫指标;免疫抑制性疾病;营养性免疫调控机制;营养性免疫调控策略
中图分类号:S852.4 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)14-0032-11
我国蛋鸡产业发展迅速,综合生产能力显著增
强,消费市场不断拓宽,进入一个资本驱动、生态驱
1]
。但受新冠肺炎、禽动、新技术驱动的全新时代
[
的办法,但持续时间过长。因此,本研究重点介绍
了蛋鸡的免疫及营养性免疫调控机制,旨在表明在
优良免疫相关基因高度选择的前提下,再依靠蛋鸡
完整的免疫系统与正常的免疫功能,进行营养性免
疫调控,是有效预防和治疗疾病的关键,能保证蛋
鸡产能最大化。
1 蛋鸡的免疫
1.1 免疫指标
免疫系统是一个整体,与机体其他系统相互协
调,具有识别和排除抗原性异物、维持机体内环境
6]
稳定和生理平衡的功能
[
。遗传、营养、环境、养殖
2021年禽蛋产量约为流感以及“双碳”目标的影响,
2682.6万t,比2020年约下降9.0%。随着疫情逐
渐好转,预计2022年鸡蛋整体供需相对平衡、禽蛋
2]
产量销售情况将有所提升
[
。然而,由于育种弊
端,蛋鸡生产力和免疫力之间始终呈负相关,产蛋
量最大化的育种目标导致商品蛋鸡免疫力大幅下
3-4]
降
[
。蛋鸡免疫力低下严重影响了蛋鸡的健康,
威胁到蛋鸡养殖业的持续发展。如2020年10月至
2021年2月暴发的全球性禽流感事件,导致大量免
疫力低下蛋鸡患病被捕杀,致使蛋鸡产蛋量迅速下
5]
。一系列问题的出现,让笔者逐渐降,供不应求
[
场生物安全措施等与家禽饲养管理相关的各个方
面,都会影响鸡群的健康,而免疫系统的完整性是
有效预防和对抗疾病的关键所在。因此,可将免疫
系统作为蛋鸡健康的指标来反映蛋鸡场的管理是
[7]
否合理(表1)。
意识到免疫力、生产性能、经济效益三者直接相关。
如何高效解决由于免疫能力不足而阻碍禽类生产
性能发挥,降低经济效益的现象,成为当代急需解
决的一个棘手问题。通过基因筛选培养出新的优
良品种,从根本上解决免疫力的问题,是一个不错
收稿日期:2022-10-14
基金项目:国家蛋鸡产业技术体系建设专项(编号:CARS-40-S25);
202104BI090020)。云南省西畴县乌骨鸡产业科技特派团项目(编号:
作者简介:康佳佳(1996—),女,河南登封人,硕士,研究方向为动物
遗传育种与繁殖。E-mail:153730248@qq.com。
通信作者:葛长荣,博士,教授,研究方向为动物遗传育种与繁殖。
E-mail:gcrzal@126.com。
1.1.1 免疫器官、免疫细胞指标及其影响因素 如
表1所示,免疫器官指标主要是胸腺、脾脏、法氏囊
指数。免疫细胞指标主要是B、T、K、NK等淋巴细
胞的数量及比例,嗜中性、嗜酸性、嗜碱性粒细胞的
比率等。受环境温度和食物成分影响,免疫器官和
免疫细胞指标会有变化,在一定程度上可以反映机
体免疫能力。例如,受金霉素与博落回提取物的共
同刺激,6~17周龄的海兰褐蛋鸡,胸腺指数、脾脏
指数、法氏囊指数分别增长3.4%~9.6%、1.5%~
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表1 免疫指标
来源
指标
免疫器官指数
效果
类别
免疫器官
子类别
中枢免疫器官
名称
法氏囊、胸腺
外周免疫器官
免疫细胞淋巴细胞
脾脏
B细胞、T细胞淋巴细胞亚群的数
量与比例
一定范围内,指数越高,免疫器官发育越好,越能更好执行免
[8]
疫功能;指数小于正常值,在一定程度上表明免疫器官发
育不良,或因某种刺激导致对应免疫器官损伤萎缩,严重影
[9]
响蛋鸡的免疫功能
直接分析对应免疫细胞的比例、数量及活性,以此评估机体
[10-11]
。数量与比例过高或过低都存在免疫免疫功能强弱
功能紊乱
12-14]
直接反映机体体液免疫与细胞免疫功能是否正常
[
K细胞、NK细胞
粒细胞嗜酸性、嗜中性
和嗜碱性
IgG、IgM、IgA等
淋巴细胞增殖
粒细胞和粒细胞比
率
血清免疫球蛋白
含量
直接显示机体抗感染能力、阻止细菌等病原微生物在体内扩
散速率。尤其是中性粒细胞与淋巴细胞比率值是炎症相关
15]
的生物标志物,影响宿主免疫反应
[
16]
直接反应体液免疫功能以及抵抗疾病的能力是否正常
[
,
17]
gG、IgM含量与非特异性免疫能力强弱成正比
[
。含尤其I
量偏高表明可能存在生理性或病理性因素刺激机体处于免
疫应激状态;含量偏低则直接降低抵抗细菌病毒的能力、下
调浆细胞产生抗体的效率、降低体液免疫应答水平等
免疫活性物质免疫球蛋白
细胞因子IL、IFN、TNF、趋
化因子等
C3、C4系统等
血清细胞因子含量
含量高,直接降低病毒性疾病的感染风险、正向调节免疫应
B细胞增殖与分化速率、答水平;含量低,直接降低T细胞、
[8-19]
降低炎症反应效率、抑制免疫应答
1
20]
C3衡量体液免疫,C4参与经典途径的活化过程
[
。反映
免疫细胞溶解、免疫黏着等免疫生物学现象的速率。在一定
程度上,与体内炎症反应以及B、T淋巴细胞免疫效率成正相
关
补体系统C3、C4补体浓度
先天免疫系统—模式识别受体
启动炎症信号转导、启动自噬通路、快速识别各种
TLRs、NLRs、CLRs、
活化补体、
病原体,提升先天性免疫应答效率与水平、维持免疫稳
RLRs等
[21-22]
态
显
(AIVH5、NDV、IBV
直接表明某种抗体识别对应抗原表位所需要的最低浓度,
[23-24]
等)血清抗体滴度/
示体液免疫的功能发挥能力强弱。在一定程度上,越
抗体效价
高越好
B细胞转化率
25]
衡量机体免疫功能状态、直接显示体液免疫效率
[
26]
衡量机体免疫功能状态、直接显示细胞免疫效率
[
++
CDCD淋巴细胞直接评价细胞免疫功能。比值反映免
4
、
8
T
27]
疫机制的情况
[
。比值高,机体处于高免疫状态;比值失调
28]
或缺陷导致免疫性疾病的发生
[
后天免疫系统体液免疫—
细胞免疫—T细胞的转化率
++
CDCD
4
/
8
T淋巴细
胞比值
注:IgM表示免疫球蛋白M;IgG表示免疫球蛋白G;IgA表示免疫球蛋白A;IL表示白细胞介素;IFN表示干扰素;TNF表示肿瘤坏死因子;
C3表示补体3;C4表示补体4;TLRs表示toll样受体;NLRs表示核苷酸寡聚域(NOD)样受体;CLRs表示c型凝集素受体;RLRs表示视黄酸诱
导基因I(RIG-I)样受体;AIVH5表示禽流感H5;NDV表示新城疫病毒;IBV表示传染性支气管炎病毒;CD表示白细胞分化抗原。
11.26%、0.69%~22.64%,直接提升免疫器官质
29]
量,促进免疫细胞分化,提升免疫能力
[
。14周龄
增长,可能存在间接促进脾脏免疫功能发挥,进一
31]
步增强蛋鸡免疫的效果
[
。
24℃环境下,淋巴细胞(169.93×伊莎褐育成鸡,
99
10/L)、粒细胞(24.56×10/L)、粒细胞比率
1.1.2 免疫因子指标及其影响因素 血清中免疫
抗体除了IgA、IgG、IgM等体液免疫的重要组成物质
外,还存在IL、IFN、TNF等细胞因子,正向调节免疫
与炎症反应。营养物质可直接促进免疫因子含量
提升,如20周龄海兰褐蛋鸡饲喂1.0%女贞子粉,
促使血清IgG、IgA、IgM由原来的0.21、0.12、
32]
0.12g/L,分别提升33.33%、33.33%、16.67%
[
;
(1210%)相比于其他温度含量最高、免疫性能最
30]
强
[
;7日龄海兰褐公雏对照组皮下注射
100mg/mL的灭菌生理盐水,试验组皮下注射等量
刺五加多糖(acanthopanaxsenticosuspolysaccharide,
++
ASPS),21d后CD4/CD8T淋巴细胞比值分别为
0.84、1.10,显著增长30.95%,表明免疫细胞含量吕新彪在基础日粮中添加1.5%二至丸,结果发现
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72周龄海兰灰蛋鸡血清中IgA、IgG、IgM整体含量
提升30.4%、60.86%、27.90%,IL-1、IL-2、
β
IL-6分别提升13.54%、73.43%、27.01%,直接增
33]
强蛋鸡免疫性能
[
。
子含量;补体系统、抗体滴度、模式识别受体等其他
信号分子作为反应蛋鸡免疫能力强弱、是否健康的
指标。一旦免疫系统紊乱、免疫力丧失,就会产生
免疫抑制性疾病。
1.2 免疫抑制性疾病
病原体以宿主免疫器官或免疫细胞为靶点,使
免疫系统发生非暂时性或难以修复性损害的疾病
称为免疫抑制性疾病。根据不同影响因素,免疫抑
。饲料自身营养不制性疾病分为不同类型,见表2
足、管理不当引发霉变以及营养不合理引发应激,
是造成免疫抑制性疾病的重要因素之一。
目前,研究显示人们常采用大量药物治疗免疫
抑制性疾病,导致病菌耐药性显著增加、鸡体内药
物残留量逐渐增多,影响人类健康。对此,后续急
需开展采取各种免疫调控措施解决疾病问题的
研究。
2 免疫调控
免疫调控包括自身免疫调控和营养性免疫调
控。自身免疫调控是先天获得的,依赖遗传因素的
好坏。筛选优良个体,可从根本上解决免疫力的问
题,但过程极其繁琐、复杂。营养性免疫调控依赖
营养物质提高蛋鸡的免疫能力,这个过程在实际工
作中比较好操作,已经有大量的研究成果。
2.1 自身免疫调控
57]
家禽品系与抗病力密切相关
[
。通过基因修
1.1.3 其他免疫指标及其影响因素 激活补体系
complementsystem,CS)后形成抗菌蛋白复合物统(
和多种信号分子,进一步刺激免疫应答。研究证
实,鸡先天性免疫系统分泌的可溶性蛋白、甘露糖
结合凝集素(mannosebindinglectin,MBL),结合丝
氨酸蛋白酶经过凝集素途径激活补体系统,直接激
34]
活免疫反应
[
;饲粮中添加2000mg/kg苜蓿粗多
糖,30周龄海兰褐产蛋鸡体内C3(230.09
μ
g/mL)
增长50.53%,直接介导炎症反应,增强B淋巴细
35]
胞、T淋巴细胞免疫,提升免疫效果
[
。抗体滴度
直接衡量某种抗体识别特定抗原的能力。研究表
30周龄的海兰褐商品蛋鸡,AIVH5、NDV的抗明,
体滴度分别为log.87、log.27,在基础日粮中添
2
6
2
6
加0.3g/kg的大蒜素,促使对应抗体滴度整体含量
提升22.27%、41.47%,直接增强海兰褐蛋鸡对AIV
36]
H5、NDV的免疫水平
[
;同时也有研究显示,20周
龄罗曼褐壳蛋鸡IBV、NDV的抗体滴度是0.65、
497.78ng/L,在基础日粮中添加8%的金针菇菌渣,
促使相应抗体滴度含量提升22.27%、41.47%,直
37]
接增强罗曼褐壳蛋鸡对IBV、NDV的免疫水平
[
。
patternrecognitionreceptor,PRR)是模式识别受体(
先天性免疫反应中免疫受体的代表,表明细胞损伤
和疾病相关分子模式的宿主特征分子,使先天性免
38]
疫反应高效表达
[
。研究证实,清道夫受体
饰和筛选,保留含有优良生长性状和抗病基因的鸡
种,是免疫调控策略的根本。机体中相关基因直接
调控免疫。如野生型p53诱导的磷酸酶1基因
(wild-typep53-inducedphosphatasel,Wip1)正向
B细胞的发育及功能发挥。Sun等研调控T细胞、
究证实,Wip1基因限制p38MAPK通路正向调控髓
medullarythymicepithelialcell,质胸腺上皮细胞(
mTEC)成熟、内稳态和再生,进而促进T细胞增殖
58]
分化,提升免疫功能
[
。Yi等研究表明,在p53依
(scavengerreceptors,SR)CD36通过识别外来或修
饰过的自我抗原,启动不同细胞激活机制,在巨噬
调控B细胞自噬,影响免细胞和B细胞中高表达,
39]
;另有研究表明,RLRs家族中的LGP2疫
[
(laboratoryofgeneticsandphysiology2),对病毒有一
定的抑制作用,LGP2可以识别并与IBV的RNA结
合;LGP2作为细胞质中的RNA传感器,遇到病毒刺
激时,能快速识别致病RNA,产生抗病毒免疫反应;
NA结合蛋白TRBP(trans-并通过反式激活反应R
activationresponseRNA-bindingprotein)的协同作
29]
用,抑制IBV在细胞内的增殖,防止感染
[
。
赖性凋亡能力增强的条件下,Wip1基因敲除小鼠会
出现B细胞前期发育受损,导致骨髓、外周血、脾脏
59]
等B细胞数量减少,直接影响B细胞功能发挥
[
。
MHC抗病基因与机体易感性和抗性相关,是典型的
60]
。IFN-
γ
可激活抗性遗传基因,影响先天免疫
[
目前大量研究常常将蛋鸡免疫器官中的法氏
囊、胸腺、脾脏等免疫器官指数;免疫细胞中T、B淋
巴细胞、各种粒细胞等含量占比;免疫活性物质
IgA、IgG、IgM等免疫球蛋白;IL、IFN、TNF等细胞因
巨噬细胞,增强MHC-MHC-阻断
Ⅰ
、
Ⅱ
分子能力,
61]
病毒复制,清除细胞内病原体
[
。IL-2基因可促
进脾脏T细胞增殖,增加NK细胞活性;IL-7可诱
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表2 免疫抑制性疾病
影响因素
免疫抑制性病毒感染
作用机理
MDV、ALV、REV、CIAV等对免疫器官造成区别于一般病毒感染;
[40]
;降低免疫细胞活性,抑制免器质性伤害,损害重要免疫细胞
[40]
疫活性因子
CE、PD、FC等使免疫器官脾脏等充血、肿大、质脆,有坏死点。PD
还导致免疫细胞浸润增生
鸡球虫病、鸡蛔虫病、鸡绦虫病等导致虫体阻塞肠道、肠道发炎糜
烂、黏膜出血,诱发病毒、细菌性感染等
措施
加强前期的观察与检测,及时淘汰阳性鸡;
[41]
;注重鸡舍卫生管理工做好疫苗防护
[42-43]44]
作、避免高密度饲养
[
加强前期的观察与检测,及时淘汰阳性鸡;
[41]
做好疫苗防护;注重鸡舍卫生管理工
[42-43]44]
、避免高密度饲养
[
作
加强前期的观察与检测,及时淘汰阳性鸡;
[41]
做好疫苗防护;注重鸡舍卫生管理工
42-43]44]
、避免高密度饲养
[
作
[
49]
注意饲料营养的全价化
[
;根据不同品种、
日龄、生理阶段进行合理搭配,满足一切生
理需要;注意饲料的防护与品质管理,防止
[50]
霉变
细菌性感染
寄生虫感染
饲料营养
维生素缺乏症、微量元素缺乏症、代谢病等影响免疫器官发育、细
45-46]
胞免疫、抗体水平、吞噬细胞活性
[
;饲料存放不合理,产生霉
47]
gA、IgG合成,促使法氏囊胸腺等免疫器官萎缩
[
;菌毒素,抑制I
采用了过量的低毒饲料原料,造成慢性中毒,引起免疫抑制性疾
[48]
病,导致免疫反应低下
饲养管理不当,为病毒、细菌等微生物提供了良好的生长环境。尤
C、CRD、IB等呼吸道疾病,鸡坏死性肠炎、肠毒综合征等肠道其I
疾病,严重损害呼吸道肠道黏膜免疫系统,使蛋鸡易感染免疫抑制
30]
性疾病
[
饲养管理
进鸡时,选择优良品种进行严格的检疫、隔
离、卫生消毒,采取全进全出的饲养方式;建
议雏鸡、成年鸡分开管理;雏鸡应密切注意
周围环境、鸡白痢疾病的防控、粪便污染饲
[51]
料和饮水、羽毛浸水等问题
注意加强科学且有效的饲养管理、制定合理
的饲喂政策、采用食补策略缓解应激、提高
[53]
饲养管理标准
应激
环境、营养、管理、疾病等产生的应激,可刺激产生肾上腺皮质激
素,损害T淋巴细胞,造成胸腺、法氏囊等免疫器官对抗原刺激应
52]
;短期应激使本该提供营养的物质答能力降低,诱发免疫抑制
[
作用于对抗应激所产生的反应,使免疫力下降,容易受到病毒感
染;长期应激使禽类易于被传染性抗原感染,严重时直接造成死亡
54]
疫苗接种本身也是一种应激
[
。进行疫苗计划接种时,要清楚
[55
能否同时免疫不同的疫苗,防止抗原竞争,产生不良反应
]
结合当地疫病流行性、蛋鸡自身的抗体水
平、鸡群自身的情况,严格选择质量可靠、优
质、高效、有SPF标志的疫苗;根据不同品
种,不同阶段制定科学且合理的免疫程序、
56]
确定适宜的免疫时间和免疫途径
[
注:MDV(Mareksdiseasevirus)表示马立克氏病病毒;ALV(avianleukosisvirus)表示禽白血病病毒;REV(reticuloendotheliosisvirus)表示网
CIAV(chickeninfectiousanemiavirus)鸡传染性贫血病毒;CE(chickenescherichiacoli)表示大肠杆菌病;IBD(infectious状内皮组织增生病毒;
bursaldisease)表示传染性法氏囊病;PD(pullorumdisease)表示鸡白痢;FC(fowlcholera)表示禽霍乱。
62]
导B细胞、T细胞活化
[
。路、NOD样受体信号通路、丝裂原活化蛋白激酶
(MAPK)信号通路等与免疫相关的信号通路中,调
65]
控免疫反应
[
;类似研究表明,经过GO富集分析
细胞中部分miRNA可以通过靶向免疫相关分
子或病毒基因影响病毒复制。研究表明,干扰素调
节因子1(interferonregulatoryfactor1,IRF1)是
miR-23b的一个潜在靶点,两者具有相反表达模
式,即miR-23b过表达与IRF1敲除均能增强
ALV-J的复制,表明miR-23b可能通过靶向IRF1
63]
在ALV-J复制中发挥重要作用
[
;同时也有研究
(geneontology)后,与鸡流感病毒感染相关的miR-
34c、miR-1b、miR-1a等差异基因在AIVH5N3感
iR-206等在甲型流感病毒感染后下
染后上调。
m
66]
调,与免疫功能调节直接相关
[
;另有研究证实,细
胞miRNA中差异基因主要参与免疫相关细胞因
细胞因子受体相互作用的调节。如miR-34a子-
上调,促进INF-
γ
产生的辅助性T淋巴细胞1(T
,Th1)分化,促进IL-6、IL-17helperlymphocyte1
67]
表达,调控免疫
[
。细胞miRNA可以成为未来自
显示,细胞miRNA靶向IBDV基因组中vp1和vp2
基因构成重组病毒载体,转染到DF-1细胞中,抑
64]
制IBDV复制
[
。许多miRNAs参与宿主-病原体
的相互作用,调节免疫基因和通路的表达。研究发
现,新城疫病毒疫苗株感染鸡巨噬细胞microRNA
表达谱中差异基因多富集在RIG-I样受体信号通
身免疫调控的研究重点。
细胞中lncRNAs调控干扰素刺激基因
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77]
。营养不足时,机免疫营养互作效应来调控免疫
[
(interferon-stimulatedgenes,ISGs)表达,干扰和抑
制病毒感染,限制病毒复制,参与先天性免疫应
68-69]+
;在CD4T细胞向TH1或TH2亚群分化状答
[
体对疾病的抵抗能力严重下降。
免疫反应中:首先,营养可减少免疫反应中的
细胞损伤。免疫反应过程中,激活免疫细胞的同
时,释放具有破坏作用的分子活性氧(reactive
oxygenspecies,ROS)。其中的超氧化物通过酶的转
化引起广泛的细胞损伤;自由基、过氧化物会对细
78]
胞造成永久性损伤甚至导致动物死亡
[
。而外源
态下,STAT4、T-box等TH1相关转录因子诱导部
分TH1特异性lncRNAs的表达,STAT6调节TH2特
异性lncRNAs的表达。lncRNA在调节适应性免疫
69]
。中发挥着关键作用
[
sncRNA在宿主-病毒相互作用中鲜有报道。
miRNA、lncRNA以及两者之间的相互作用可作为免
疫方面新的前沿研究领域。
各种免疫球蛋白直接特异性识别、结合抗原,
产生免疫应答。MHC编码生成的主要组织相容性
抗原介导特异性免疫应答;ISGs编码生成包括IFN
糖蛋白在内的一系列蛋白,抑制病毒DNA复制,降
70]
低活性,刺激特异性免疫
[
。
、维生素E与内源性抗氧化防性抗氧化剂维生素C
御系统协同,保护细胞膜免受正常代谢过程中产生
的自由基,以及接触毒素和污染物而造成的损
79]
害
[
。而且使用动物模型的早期研究已经建立了
维生素E缺乏与免疫功能损伤之间的明确关系。
鸡的淋巴细胞增殖抑制可通过补充维生素E来逆
80]
。因此常使用维生素C、维生素E、谷胱甘转
[
81]
肽
[
等营养类抗氧化剂保护细胞免受ROS的伤
NA、RNA、蛋白水平构成关综上所述,机体在D
系互作网,相互作用,影响机体自身免疫调控功能
的正常发挥。
2.2 营养性免疫调控
利用各种营养调控机制,在特定营养物质需要
期,结合不同类营养物质成分的独特优点,与机体
各个系统之间相互作用,维持自身正常生理动态平
衡与稳定生理功能的调控,即营养性免疫调控。
2.2.1 营养调控机制 一定生理状态下,营养物质
转运体介导营养物质跨过血浆膜被吸收利用,不同
类型和数量的细胞因子通过选择性作用于白细胞
上不同的细胞因子受体来提升对营养物质的吸收
71]
利用率
[
。营养物质主要通过以下几种调控机制
害。其次,影响肠道动力。Ponsuksili等研究发现,
蛋鸡肠道miRNAs(miR-143-3p、miR-21、miR-
16等)参与JAK-STAT信号通路和细胞信号转导,
调节先天免疫和适应性免疫。miR-126-3p、
miR-214、miR-24-3p、miR-726-5p和miR-
29b-3p等,介导能量代谢和线粒体功能的分子途
径,满足肠道对蛋鸡在生产期间不断变化的需
53]
求
[
。由此发现,miRNAs在营养物质刺激下调节
免疫的同时,维持肠道稳态。同时也有研究显示,
蛋鸡肠道微生物菌群,寄生于胃肠道黏膜表面,彼
此竞争营养物质,通过短链脂肪酸(shortchainfatty
acids,SCFAs)产生调节性T细胞,IFN-、IFN-、
αβ
IL-22等抗炎细胞因子和IgA、IgG等免疫球蛋白,
结合肠道-肺、肠道-脑、肠道-皮肤、肠道-肝等
调节渠道,利用不同免疫机制进行免疫调节的同
56,82]
时,维持肠道稳态环境,影响肠道动力
[
。除此
对机体免疫能力进行调控。
免疫反应前:一些营养物质在宿主体内重新分
配,作为限制性营养底物抵抗病原微生物。如生物
素是鸡体内病菌生长的第一限制性营养底物,铁仅
72]
次于生物素
[
。发生急性感染时,铁离子和锌离子
之外,营养调节白细胞内信号传导及特定因子表
达。维生素E调控白细胞活素的释放量,通过减少
白细胞与抗体接触,降低蛋鸡H5-AI、H9-AI等抗
体滴度,提高前列腺素E2(prostaglandinE2,PGE2)、
IL-1、TNF-促进特定细胞因子、炎性分
α
等含量,
83]
子信号转导和表达调控免疫
[
。最后,日粮调控体
离开血液循环,蓄积于肝脏和肝外组织中,以此来
限制病原微生物的利用。鸡体内受到刺激的巨噬
细胞也可分泌抗生物素蛋白,使感染部位的病原体
73-74]
发生生物素饥饿,抵制病原入侵
[
;营养物质为
免疫系统提供底物,满足其代谢需求,促进免疫器
官、免疫细胞的形成与发育,调节胚胎时期就进行
75]
的影响机体免疫功能正常发挥的发育活动
[
。如
内激素环境水平,影响免疫。洋葱、大蒜提取物能
产生类似胰岛素的影响,刺激体内胰岛素、生长激
84]
素、胰高血糖素的分泌,起代谢调节作用
[
;饲料中
维生素A、维生素D、维生素C、维生素E、维生素
B、维生素B、叶酸以及微量元素锌、铁、铜、硒等已
612
76]
经被证实对免疫系统的完整性起重要作用
[
,通过
基本营养素蛋氨酸、精氨酸、赖氨酸、异亮氨酸缺乏
促使鸡血浆三碘甲状腺原氨酸(triiodothy-ronine,
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T3)升高,蛋氨酸缺乏降低胰岛素样生长因子2
85]
(insulinlikegrowthfactor2,IGF-2)水平
[
。由于
会造成免疫器官萎缩、腺体激素分泌不足、内分泌
87]
。但适功能异常、免疫功能紊乱、抗体能力下降
[
白细胞血浆膜表面有不同的激素受体,如胰岛素、
胰岛素样生长因子、胰高血糖素等,营养变化造成
的激素变化必然会影响到白细胞对营养物质的吸
收和利用,影响免疫效率。提示营养物质对免疫可
能起至关重要的作用。
有效利用各种营养调控机制是发挥营养物质
调控免疫的基础,确定各特殊阶段的营养需要量是
充分发挥营养物质调控免疫的关键。
2.2.2 营养需要期 免疫系统是一个扩散的、遍布
全身的、动态的系统,随时都在发生各种信号传递、
代谢过程、生化反应,影响机体对营养物质的利用,
使营养需要量发生改变,影响代谢平衡。目前很难
通过经典的试验测定方法检测出发生免疫反应时
的营养需要量,只能根据免疫特点确定各自重要的
71]
营养需要期
[
。(1)先天性免疫系统的重要营养
当能量限饲又可以在一定程度上提高肉仔鸡脾脏
88]
。因此未来研究可以多关注适当免疫器官指数
[
能量与最佳免疫效率之间的关系。
蛋白质和氨基酸促进体内免疫系统发育、酶和
抗体生成。蛋氨酸为家禽第一限制性氨基酸,若缺
glutathione,乏,直接限制了半胱氨酸形成谷胱甘肽(
GSH)的效率,导致淋巴细胞数量及增殖指数下降,
89]
甚至影响法氏囊发育,降低IL-2含量
[
。GSH是
免疫应激时的必需氨基酸,促进树突状细胞、T淋巴
细胞以及IL-12增殖,刺激嗜中性粒细胞、NK细胞
活性,抑制细胞产生ROS,保护免疫细胞不受损
90]
伤
[
。谷氨酰胺(glutamine,Gln)是各种免疫细胞
的重要能源物质。促进淋巴细胞增殖,刺激产生
IL-2,增加肠黏膜分泌型IgA(secretoryIgA,sIgA)
分泌,提升免疫细胞活性,增强新城疫HI抗体滴度
91]
水平
[
。精氨酸诱导IGF-I、免疫调节因子NO,刺
需要期:感染初期,先天性免疫系统被激活,对各类
病原菌起全身性炎性反应,刺激分泌急性期蛋白
acutephaseprotein,APP)和NO等物质影响代谢;(
炎性反应后,蛋鸡处于代偿性生长阶段,由于快速
86]
生长的需要,营养需要量快速增加
[
;先天性免疫
激淋巴细胞、IL-2分泌,参与受损组织的修复,刺
92]
激巨噬细胞发挥吞噬功能,提高免疫反应效率
[
。
gG的主要成分,刺激免疫球蛋白、淋巴细苏氨酸是I
93]
胞、抗体生成,提高特异性免疫功能
[
;研究表明,添
系统对抗原没有记忆效应,当再次接触到相同抗原
时,激活这个系统所需要的营养需要量与初次接触
抗原时的需要量是相似的。(2)适应性免疫系统的
重要营养需要期:初级免疫反应中淋巴细胞发育对
适应性免疫系统功能发挥起重要作用。即淋巴细
胞对应的发育期为其重要的营养物质需要期。B细
胞、T细胞的不同发育特点导致胚胎期第5、6天至
胚出生后3周内是T细胞的重要营养物质需要期,
胎期第15天到出生后6周内是B细胞的重要营养
物质需要期;淋巴细胞激活即淋巴细胞初次接触特
异性抗原,以及记忆性淋巴细胞再次接触相同抗
71]
原
[
。需大量营养物质满足其分化增殖、产生抗体
加苏氨酸的量由0.47%增长到0.77%,42周龄信阳
绿壳蛋鸡体内IgG(1.24g/L)、IgM(0.047g/L)、IgA
(0.416g/L)显著增长23.39%、65.96%、
94]
1683%
[
;类似研究显示,日粮添加0.7%苏氨酸
95]
D抗体效价
[
。因此苏氨酸可可直接提高雏鸡N
能直接影响体液免疫应答水平。
维生素在一定程度上都能改善免疫效果。维
生素A促进淋巴细胞分化生成T细胞和B细胞,增
96]
强巨噬细胞的吞噬作用,缺乏时严重影响免疫
[
;
维生素D尤其是维生素D,调控T细胞分化,诱导
3
B细胞增殖分化,介导特异性免疫反应。在体内转
化成25-OH-D,25-(OH)D
3
和1
2
-
3
启动抗菌
97]-9-7
反应
[
。10~10mol/L浓度的1,25(OH)D
23
等,属于重要的营养物质需要期。
在免疫反应的特殊阶段,需要额外的营养供
给。如何使免疫能效最大化,则需参照各种营养成
分的免疫特殊性,进行综合考虑,确定最佳的配比。
2.2.3 不同类营养物质对蛋鸡的免疫调控 各种
营养成分有独特的免疫作用,不同类营养物质相互
协作,共同参与蛋鸡的免疫调控。
2.2.3.1 饲料营养水平 能量影响免疫器官发育、
激素分泌、免疫功能正常发挥。摄入不足或过量都
协同2mmol/L浓度丁酸刺激鸡HD11巨噬细胞系
可使禽
β
-防御素(avian
β
-defensin,AvBD)尤其
vBD9基因表达量提升4900倍,从而提升免疫是A
98]
能力
[
;维生素E促进免疫器官发育、T淋巴细胞
生成,作为免疫佐剂与硒协同影响免疫功能,抑制
99]
干扰免疫反应的前列腺素生成
[
。另有研究表明,
52周龄的天府肉种鸡,在槲皮素+维生素E混合组
合刺激下,INF-、IL-2基因在脾脏中的表达量由
γ
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1.33、0.56显著提升到5.79和1.50,直接促进
100]
INF-、IL-2表达,调控免疫反应
[
。维生素C
γ
00mg/kg复合植物提研究表明,日粮中添加3
取物,能显著提高蛋鸡的产蛋水平,增加IgM、IgG、
superoxidedismutase,SOD)、谷胱超氧化物歧化酶(
甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)
110]
。0.5%含量,改善机体免疫功能及抗氧化能力
[
可缓解热应激对蛋鸡免疫功能的抑制,促进免疫器
官发育、淋巴细胞产生,维持吞噬细胞的吞噬能力,
totalprotein,TP)、促使免疫蛋白中血清总蛋白(
γ
球
蛋白等、补体(CD3、CD4等)含量增加,提高蛋鸡
101-102]
NDV抗体滴度,提高抗体效价,提升免疫力
[
;
的生姜粉和100mg/kg的姜油可显著提高肉仔鸡胸
腺、法氏囊指数、ND抗体效价,增加淋巴细胞、粒细
111]
。0.03%的紫苏籽提取物,可显著提高胞数量
[
112]
gA、IgG、IgM、IL-2含量
[
。蛋鸡脾脏指数,提高I
VB9可显著提高IgA、IgM、sIgA、IL-10等血清免疫
103]
指标,改善肠道屏障功能
[
。提示无论是脂溶性
还是水溶性维生素可能对蛋鸡免疫都起关键性
作用。
矿物质作为辅助因子,优化激素功能,调节免
疫。适量锌可产生促炎细胞因子(IL-1、IL-6和
β
TNF-),调节巨噬细胞、嗜中性粒细胞吞噬功能,
α
K细胞活性,促进T细胞正常发育、功能正常维持N
104]
发挥,促进B细胞抗体生成、避免程序性死亡
[
。
0.4g/kg的大蒜素,可促进免疫器官的发育,提高
IgA、IgG、IgM含量,尤其提高AIV病毒、NDV的抗体
36]
滴度,促进体液免疫的发挥
[
。添加一定量大青叶
PS降低中性粒细胞CXC趋正丁醇提取物可抑制L
化因子受体(CXC-chemokinereceptor,CXCR)
CXCR1、CXCR2、L-选择素(CD62L)和IL-8的表
达水平,激活髓过氧化物酶,提升中性粒细胞的迁
113]
移能力
[
。一定量的甜菜碱,能提高营养物质消锰促进上皮细胞发育、修复、维持,促进生长,改善
蛋壳品质,降低蜂窝织炎,加强对ND等传染性疾病
的抵抗力。硒抗氧化,促进抗体生成,增强T细胞
反应。铁促进T细胞增殖,调控淋巴细胞产生细胞
因子。钙是蛋壳的主要组成成分,但同时也增强免
D3、甲状旁腺素疫效果。在促钙化激素V
(parathyroidhormone,PTH)、降钙素(calcitonin,CT)
等刺激下会促进肠道钙吸收,增加IgG、IgA等的含
97,105]
。高氟饲粮抑制黏蛋白2(mucin2,量
[
化、吸收、利用率的同时,增加淋巴细胞的数量,增
114]
加免疫器官质量
[
。8%的金针菇茎废料或金针
菇菌渣等可促进sIgA、IgG、IL-2、IL-4、IL-6、
TNF-提升相关免疫抑制性疾病的抗体滴
α
分泌,
度,代替抗生素类药物提前调控蛋鸡的免疫应答和
37]
血清免疫,提高免疫调节和抗氧化活性
[
。5%的
苜蓿草粉促进蛋黄着色的同时,可降低ND、AI抗体
115]
。200mg/kg万寿菊提取水平,提高蛋鸡免疫力
[
MUC2)、sIgA生成,降低黏膜免疫系统功能,影响炎
106]
。将氨基酸与微量元素螯症反应,降低抵抗力
[
物,其中有效成分叶黄素提升太行鸡蛋黄颜色同
116]
时,可增加IgA、IgM、IgG含量,增强免疫能力
[
。
合形成氨基酸螯合物,具备更加优良的化学稳定
性,更高的生物学效价,可被蛋禽更高效利用。如
羟基蛋氨酸锌(hydroxymethioninechelatedzinc,
MHA-Zn)可显著降低脾脏促炎因子IL-8mRNA
的表达,提高蛋鸡生产性能,蛋品质和免疫机
107]
;40mg/kg蛋氨酸锰可显著提高IgA、IgG,补能
[
108]
体分子C4的含量
[
。将微量元素与小肽螯合,形
00mg/kg的竹叶黄酮饲喂1日龄基础日粮中添加4
的爱拔益加肉鸡14~42d时,INF-、IL-2基因在
γ
脾脏中的表达量由1.90、041,提升35.26%、
4878%,直接提高血清细胞因子INF-
γ
、IL-2水
117]
。一定量的复方中草平,增强其免疫调节功能
[
药添加剂可促进雏鸡免疫器官、免疫细胞生长发
育,刺激机体免疫应答,诱导免疫细胞分泌免疫球
118-119]
。由此发现,添加一蛋白,延长抗体高峰期
[
成微量元素小肽螯合物,如小肽螯合铁、铜、锰、锌
和纳米硒能显著提高IgM、IgG、TP、白蛋白
albumin,ALB)等免疫指标的含量,增强免疫效(
109]
果
[
。未来可进一步探索矿物质螯合物对免疫的
定量的植物提取物对蛋鸡免疫性能的提升起着至
关重要的作用。
饲料中添加微生态制剂,提升蛋鸡生产性能的
同时,促进有益菌成为优势菌群,调节肠道平衡,促
进免疫器官生长发育,免疫细胞增殖,增强机体免
疫能力,降低死淘率,延缓抗体滴度下降,提高抗体
120]
效价水平
[
。研究表明,添加一定量的益生菌微
作用机理。
2.2.3.2 饲料添加剂 植物提取物、微生态制剂等
饲料添加剂,添加少量但作用显著,节省饲料成本
的同时,可提高家禽生产性能、免疫效果、保证动物
体健康,改善蛋品质。生态制剂,可激活吞噬细胞活性。促进肠道上皮内
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淋巴细胞产生细胞因子,提升IgA水平,增强免疫应
121]
;类似研究发现,添加1%的复合微生物答能力
[
搭配使每种营养素调控免疫的效率最佳,从而解决
蛋鸡不同生长阶段因生理特征不同而感染不同疾
2)达到优良免疫性能下的营养需要还病的问题。(
没有成为国际饲养标准中营养需要的衡量标准。
至于上述存在的问题,随着研究的不断深入,终将
能够实现不同阶段不同状态针对性处理,满足最佳
免疫力的同时,有最高的生产性能和效益,制定出
更加全面的饲养标准。而这无疑不再一次推动免
疫营养学的发展,使中国蛋鸡养殖业又更进一步。
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制剂,能显著提高IgG、IgA含量,增强蛋鸡免疫功
122]
能
[
;除此之外,日粮中添加100g有效活菌为1×
10
10CFU/g的屎肠球菌会比添加同等量枯草芽孢杆
菌、凝结芽孢杆菌等更能有效提升京红1号蛋雏鸡
123]
ND、H5-Re4等抗体值,提高抗体水平
[
。
蛋鸡饲料中添加一定量低聚木糖,可显著提高
124]
gA、IgM、TNF-
α
、IL-2的浓度
[
。添加血浆I
3ku的壳寡糖,可增加蛋鸡脾脏TNF-
α
、IL-2的
基因表达量,增强免疫力
[125]
。添加0.2%的复合酸
化剂,可显著增加海兰褐蛋雏鸡生长后期的IgG含
126]
。添加0.1g/kg的抗量,促进免疫性能的提高
[
gG、T-AOC含量,降低血尿素氮菌肽可显著提高I
bloodureanitrogen,BUN)含量,调节免疫功能,提(
高抗氧化能力
[127]
。部分研究显示,添加1.0mg/kg
富硒蚯蚓粉(seleniumenrichedearthwormpowder,
SEP)可显著提高血清中溶菌酶的吞噬活性,提高蛋
[128]
鸡IgG、IL-2含量,正向调节IFN-;类
γ
生成
似研究表明,联合添加0.3%的虫草粉和0.1mg/kg
的酵母硒,可显著提高蛋鸡产蛋高峰时期IL-2、
IFN-
γ
水平,总抗氧化能力(totalantioxidant
capacity,T-AOC)、总超氧化物歧化酶(total
superoxidedismutase,T-SOD)活性,同时显著降低
血清中的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,这些
指标与免疫功能高低显著相关
伍作用,使免疫效果最大化。
自身免疫调控是根本,从基因角度增强免疫能
力;而营养免疫调控是关键,从日常饮食中增强免
疫。营养免疫调控更省时省力,能通过多种调节机
制调节免疫系统,有效提高蛋鸡免疫力,是最绿色、
健康、便捷的方式。
3 结论及展望
免疫是影响蛋鸡产业持续健康稳步发展的重
要因素。了解免疫抑制性疾病的特点、掌握蛋鸡免
疫基础知识、运用恰当的调控策略,能使机体高效
发育的同时,保持完善的免疫机能,有效解决机体
药物耐受及残留问题。目前研究多集中在营养免
疫调控上,研究成果也能解决部分商品蛋鸡免疫力
下降的问题,在一定程度上维持蛋鸡产业可持续发
展。但未来仍需注意以下问题:(1)如何通过有效
[129]
。由此可见,未
来关于饲料添加剂的研究应更加关注物质间的配
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