| 中國水產(chǎn)頻道獨家報道， 腸道是病原菌入侵的主要途徑之一。為了成功感染宿主，病原體必須抵御宿主機體免疫系統(tǒng)發(fā)起的多重攻擊和阻礙后存活下來 文/ 百奧明水產(chǎn)產(chǎn)品經(jīng)理 Benedict Standen 先天免疫應(yīng)答=首先考慮 與哺乳動物一樣，魚類的免疫系統(tǒng)可以分為先天性（非特異性）和獲得性（特異性）。與哺乳動物相比，魚類主要依賴先天免疫應(yīng)答有2個主要原因：首先，先天免疫系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成非特異性的，因此能夠?qū)Χ喾N病原菌產(chǎn)生免疫應(yīng)答。其次，由于魚類屬于變溫動物，擁有獲得性免疫可能需要相對長的時間。例如，對沙門氏菌產(chǎn)生抗體可能需要長達(dá)6周的時間，而先天免疫系統(tǒng)只需數(shù)小時或數(shù)天。 增強首道防線 杯狀細(xì)胞產(chǎn)生的黏液層是防御系統(tǒng)的首道防線。由于黏液中含有許多抗菌化合物，其可以通過物理和化學(xué)屏障來捕獲和清除病原體。共生菌群和益生菌會使黏液層發(fā)生改變。例如，在羅非魚飼料中添加百成寶?3克/公斤并投喂5周后，發(fā)現(xiàn)其腸道內(nèi)杯狀細(xì)胞大約增加了60%（圖1）。這些新增的杯狀細(xì)胞可能會產(chǎn)生更多的黏液，從而形成一個更堅固的屏障來阻礙病原體入侵，并阻止病原體在上皮細(xì)胞上附著和定殖。
增強屏障：微絨毛密度 上皮細(xì)胞主要為腸細(xì)胞，位于黏液層之下。這些細(xì)胞表面排列著微絨毛。電鏡結(jié)果顯示，百成寶?可顯著增加腸道微絨毛密度。腸道微絨毛的增多有兩大益處：首先，微絨毛的增多將增加表面積，可幫助動物體從飼料中獲得更多的營養(yǎng)；其次，微絨毛之間的縫隙越多，病原體穿透上皮細(xì)胞感染魚類的機會越大（圖2）。由此可見，益生菌可促進(jìn)養(yǎng)殖對象的腸道微絨毛密度增高，從而在腸道內(nèi)、外之間建立更有效的屏障，阻止病原體的入侵。
大量的白細(xì)胞步兵 假設(shè)一個病原體破壞了上皮細(xì)胞，白細(xì)胞軍隊（統(tǒng)稱上皮內(nèi)白細(xì)胞，IELs）則整裝待發(fā)等待攻擊病原體。普利茅斯大學(xué)進(jìn)行的三項試驗表明，在羅非魚飼料中添加百成寶?均可顯著增加IEL的數(shù)量。IEL的增加量在22-38%之間，而增加幅度則取決于益生菌的用量及具體的投喂周期（圖1）。 更好的免疫準(zhǔn)備 所有病原體都在細(xì)胞表面表達(dá)病原相關(guān)分子模式（PAMPs）。這些分子模式都會被各自的受體分子所識別，如Toll受體（TLRs）將通知宿主入侵病原體的類型（如細(xì)菌、病毒、真菌等）（圖3）。對羅非魚腸道的基因表達(dá)分析結(jié)果表明，百成寶?可以提高TLR2約5倍的表達(dá)量。TLR2對革蘭氏陽性菌的識別具有重要意義。這一點對羅非魚尤為關(guān)鍵，因為羅非魚（以及許多其他暖水物種）更容易感染大多數(shù)的革蘭氏陽性菌，尤其是鏈球菌。 一旦被激活，TLR會啟動許多分子通路，增加炎癥細(xì)胞因子的基因表達(dá)。羅非魚飼料中百成寶?的添加，可以增加炎癥細(xì)胞因子的基因表達(dá)，如因子IL-1β和TNFα基因表達(dá)量增加。這些數(shù)據(jù)說明，如果宿主的免疫系統(tǒng)可對病原體進(jìn)行快速識別和清除，那么它抵御潛在病原體的能力會更強，因此它將會有更好的免疫準(zhǔn)備。
整體免疫健康：腸道健康的延伸 如果一個病原體成功地擺脫了局部免疫系統(tǒng)（如腸道內(nèi)）的控制，那么它就會受到全身免疫系統(tǒng)的控制。魚類主要是頭腎調(diào)控。 因此，我們對頭腎組織也進(jìn)行了免疫相關(guān)基因表達(dá)的分析。結(jié)果與腸道相似，RT-PCR分析表明，喂養(yǎng)益生菌的魚體免疫基因（TLR2、炎癥基因和抗炎基因）的表達(dá)量均有所提高。 這表明益生菌可提高整個機體的免疫力，而不僅僅是局部的免疫系統(tǒng)，既表現(xiàn)在最初接觸益生菌的局部組織中，也表現(xiàn)在整個機體水平上。 獲得完美平衡 腸道中存在大量有共生關(guān)系的微生物。它們在腸道發(fā)育、營養(yǎng)和免疫方面發(fā)揮著重要作用，因此保護此類微生物非常重要。抗炎細(xì)胞因子是機體耐受性機制的一部分，可通過降低宿主的敏感性來發(fā)揮作用，達(dá)到不攻擊“好”細(xì)菌的目的。另外，它們還可以抵消促炎細(xì)胞因子，從而維持粘膜免疫系統(tǒng)內(nèi)的平衡。 羅非魚的實驗結(jié)果表明，添加百成寶?以增加兩種抗炎基因（IL-10和TGFβ）的表達(dá)。這一結(jié)果告訴我們兩個事實：首先，宿主不會將益生菌當(dāng)作威脅；其次，益生菌可幫助提高和維護粘膜的耐受性。 結(jié)論 本研究表明百成寶?可以改善腸道屏障功能，增強腸道和其他重要免疫組織的優(yōu)先免疫準(zhǔn)備和耐受機制。這為水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中如何保障養(yǎng)殖動物的健康、減少疾病的發(fā)生和化學(xué)藥物的使用提供了新思路。 |
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