影響仔豬免疫系統(tǒng)發(fā)育的4個(gè)因素
日期：2022/6/2 10:48:11
全球大流行使全世界敏銳地認(rèn)識(shí)到免疫的重要性及其在維持人類和動(dòng)物健康方面發(fā)揮的重要作用。但我們說(shuō)的免疫到底是什么意思?
“免疫學(xué)是它自己的科學(xué)學(xué)科，有自己的語(yǔ)言和術(shù)語(yǔ)，”創(chuàng)和美營(yíng)養(yǎng)公司全球豬研究經(jīng)理Greg Page說(shuō)。“當(dāng)我們談?wù)撁庖邥r(shí)，我們實(shí)際上是在談?wù)搩杉拢合忍烀庖呦到y(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。”
先天免疫系統(tǒng)
先天免疫系統(tǒng)是動(dòng)物和人類擁有的最基本的保護(hù)系統(tǒng)，它包括皮膚、粘膜、唾液和眼淚等物理屏障。在消化道中，它也涉及到一些不太具體的疾病預(yù)防方法，比如在消化過(guò)程中分泌的消化酶和酸。它也有生理反應(yīng)，如蠕動(dòng)，這是腸道組織的運(yùn)動(dòng)，將食物運(yùn)送到整個(gè)消化道。這和人類感染流感時(shí)的情況很相似—腹瀉是人體排出病原體的反應(yīng)。
炎癥是另一種成熟的機(jī)制，是非特異性先天反應(yīng)的一個(gè)例子。白細(xì)胞是免疫系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)胞，它監(jiān)測(cè)組織損傷并分泌炎癥介質(zhì)，向其他細(xì)胞發(fā)出信號(hào)，使其聚集到感染部位。然后它們會(huì)引起一系列反應(yīng)，導(dǎo)致通常與炎癥有關(guān)的腫脹和紅腫。信號(hào)分子，比如組胺，是在人們過(guò)敏時(shí)產(chǎn)生的，可以引發(fā)局部炎癥反應(yīng)，它們吸引其他細(xì)胞釋放化合物，稱為細(xì)胞因子，這是幫助調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞發(fā)育的信號(hào)分子（例如腫瘤壞死因子、白介素、干擾素等）。
適應(yīng)性免疫系統(tǒng)
“我們實(shí)際上只是觸及了一些對(duì)免疫系統(tǒng)有影響的化合物的表面，”他說(shuō)。“到目前為止，我們已經(jīng)討論了先天免疫反應(yīng)的初始階段，但是當(dāng)我們談?wù)撁庖邥r(shí)，大多數(shù)人會(huì)想到適應(yīng)性免疫或獲得性免疫，這是涉及產(chǎn)生抗體的過(guò)程。”適應(yīng)性免疫包括產(chǎn)生針對(duì)抗原的抗體或致敏淋巴細(xì)胞，抗原是病毒或細(xì)菌中的蛋白質(zhì)分子或化合物，白細(xì)胞識(shí)別并開(kāi)始形成刺激抗體產(chǎn)生的特定蛋白質(zhì)。這些抗體或致敏淋巴細(xì)胞在適當(dāng)?shù)乃缴嫌兄诜乐共≡w的進(jìn)一步損害。“當(dāng)我們談?wù)撨m應(yīng)性免疫時(shí)，我們談?wù)摰氖且呙纾彼f(shuō)。“在這種情況下，一個(gè)原始宿主，即豬，在被多次感染之前，無(wú)法抵抗任何特定的病原體。有一個(gè)關(guān)鍵的原因，為什么很難抵御入侵的病原體是有限的防御來(lái)避免這些疾病在第一次接觸沒(méi)有一個(gè)良好功能的先天免疫系統(tǒng)。只有當(dāng)先天免疫系統(tǒng)失靈時(shí)，適應(yīng)性免疫才變得更加重要和相關(guān)。適應(yīng)性免疫面臨的挑戰(zhàn)是，它的特異性非常高，針對(duì)來(lái)自單一病毒或細(xì)菌株的非常特定的蛋白質(zhì)，這時(shí)豬可以分化出記憶B細(xì)胞和T細(xì)胞，可以快速反應(yīng)，防止嚴(yán)重疾病的復(fù)發(fā)。”然而，只有在宿主接觸多次后，B細(xì)胞和T細(xì)胞才會(huì)發(fā)生充分的反應(yīng)。但他們第一次無(wú)法產(chǎn)生記憶反應(yīng)，因?yàn)樗麄儚奈唇佑|過(guò)。這就是為什么適應(yīng)性免疫或使用疫苗會(huì)有這樣的挑戰(zhàn)的原因之一，因?yàn)檫m應(yīng)性免疫需要時(shí)間來(lái)建立反應(yīng)。人類至少需要4~7天，豬也需要類似的時(shí)間，從動(dòng)物生產(chǎn)的角度來(lái)看，這是時(shí)間損失。在某些情況下，還需要增強(qiáng)劑來(lái)產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)。適應(yīng)性免疫與仔豬密切相關(guān)，因?yàn)槠渲幸环N成分是免疫球蛋白，這種抗體是母豬在分娩后通過(guò)攝入初乳傳遞給仔豬的。“這就是為什么初乳攝入對(duì)新生仔豬如此重要。通過(guò)研究，我們已經(jīng)確定仔豬需要至少250克初乳作為確保良好性能的最低閾值，”他說(shuō)。“這是獲得性免疫之所以重要的關(guān)鍵原因之一，不僅對(duì)仔豬本身產(chǎn)生這種反應(yīng)，而且對(duì)從母豬轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的被動(dòng)免疫也是如此。這是一個(gè)復(fù)雜的挑戰(zhàn)，這也是為什么這兩個(gè)系統(tǒng)會(huì)以非常復(fù)雜的方式相互作用，幫助抑制或增強(qiáng)對(duì)方。這是目前人類和獸醫(yī)研究的一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域，尤其是豬。”
影響豬免疫系統(tǒng)發(fā)育的四個(gè)因素
相對(duì)于被動(dòng)免疫或仔豬從母豬獲得的初乳和母乳，年齡影響適應(yīng)性免疫的發(fā)展。被動(dòng)免疫在一定程度上可以保護(hù)仔豬，但僅限于母豬接觸到的病原體/抗原和為仔豬提供的抗體和免疫球蛋白。這種好處是短暫的，也就是說(shuō)，這種好處會(huì)隨著時(shí)間的推移而減弱。
Page解釋說(shuō)：“仔豬在早期得到很好的保護(hù)，但隨著仔豬的發(fā)育，保護(hù)水平實(shí)際上會(huì)下降，母豬提供的被動(dòng)免疫在出生后4~6周幾乎完全消失。它創(chuàng)造了一個(gè)機(jī)會(huì)窗口，適應(yīng)性免疫需要時(shí)間來(lái)發(fā)揮作用。適應(yīng)性免疫的發(fā)育只有在3~4周齡大的時(shí)候才開(kāi)始。這就是我們所說(shuō)的3~8周齡的免疫差距，此時(shí)仔豬的免疫受損，極易受到疾病壓力的影響。”
營(yíng)養(yǎng)可以通過(guò)各種途徑在支持豬的自然防御中發(fā)揮重要作用。其中一個(gè)例子就是益生菌的使用。這些細(xì)菌可以改變腸道內(nèi)有益的菌群，并阻止致病菌在消化道定植。基本上，它們用陽(yáng)性細(xì)菌取代了陰性細(xì)菌。其中一個(gè)挑戰(zhàn)是，已知的大約有600種不同的細(xì)菌可以在消化道中培養(yǎng)。所以，很難定義一個(gè)好的微生物群落結(jié)構(gòu)是什么樣的。“這是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，我們正在學(xué)習(xí)更多的東西，市場(chǎng)上許多益生菌有不同程度的功效，強(qiáng)調(diào)需要更多的研究來(lái)提高效果一致性的技術(shù)，”他說(shuō)。“不一致性可能是由多種原因造成的—制粒過(guò)程中一些益生菌比其他益生菌對(duì)熱更穩(wěn)定，或者可能需要更高的劑量來(lái)定植。或者我們通過(guò)飼料自然提供的益生元成分不足以保證益生菌的生長(zhǎng)。不一致也可能發(fā)生，因?yàn)樽匀粭l件不適合益生菌產(chǎn)生幫助我們控制致病菌的酶和抗菌肽。”在營(yíng)養(yǎng)方面，有機(jī)酸、精油和生物活性肽可以通過(guò)抗菌特性幫助控制細(xì)菌，有些還被證明可以刺激免疫反應(yīng)，而不僅僅是對(duì)腸道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有益影響。“建立緊密連接是營(yíng)養(yǎng)可以提供幫助的另一個(gè)領(lǐng)域。我們有時(shí)將其視為腸壁中的磚和砂漿，如果磚與磚之間沒(méi)有砂漿，則細(xì)胞會(huì)滲漏，”他描述道。“這會(huì)導(dǎo)致易位，細(xì)菌可以從腸道直接進(jìn)入血液，導(dǎo)致全身性問(wèn)題。我們希望加強(qiáng)這些緊密連接，其中一些營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品具有增強(qiáng)這些緊密連接的特性，但它們還有另一個(gè)作用，即增加絨毛長(zhǎng)度或隱窩深度，這有助于改善營(yíng)養(yǎng)吸收。它們有效地增加了營(yíng)養(yǎng)吸收的表面積。這只是幾個(gè)例子，但目前正在研究的大量生物活性產(chǎn)品不僅可以加強(qiáng)消化道生理功能，還可以增強(qiáng)免疫力，防止疾病爆發(fā)。” 應(yīng)激是研究人員剛剛開(kāi)始了解的一個(gè)關(guān)鍵因素。作為人類，我們經(jīng)歷了高水平的應(yīng)激，并明白在這段時(shí)間里我們更容易發(fā)病。仔豬也是如此，斷奶的過(guò)程—當(dāng)仔豬與母豬分開(kāi)成為獨(dú)立的個(gè)體時(shí)，可能會(huì)造成情緒應(yīng)激。與此同時(shí)，當(dāng)它們從保育舍轉(zhuǎn)移到一個(gè)完全不同的環(huán)境，包括一個(gè)新尺寸的豬欄和不同的氣候，它們會(huì)經(jīng)歷搬家和應(yīng)對(duì)應(yīng)激。可能會(huì)有來(lái)自不同窩攜帶不同疾病的新伙伴。“此外，他們需要重新建立一個(gè)新的統(tǒng)治等級(jí)制度，”他指出。“最后一點(diǎn)，好像這還不夠，我們實(shí)際上正在把它們從液態(tài)母豬奶轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锏娜珒r(jià)飼料，這將有完全不同的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。”豬也會(huì)經(jīng)歷“戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)”，這是一種應(yīng)激反應(yīng)，可以通過(guò)許多不同的生理反應(yīng)在仔豬身上表現(xiàn)出來(lái)，包括心率加快、支氣管擴(kuò)張（快速呼吸）、糖原分解、脂肪分解、喘氣、運(yùn)動(dòng)和消化功能下降。腎上腺素和皮質(zhì)醇分泌增加，這是應(yīng)激激素。這些反應(yīng)對(duì)仔豬的生理有整體影響。這些反應(yīng)的最終結(jié)果是仔豬試圖克服這種應(yīng)激，并在此過(guò)程中分流能量或資源，無(wú)論是能量、氨基酸、礦物質(zhì)等，都會(huì)從生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向維持，以維持體內(nèi)平衡 - 體溫、心率等 - 并啟動(dòng)免疫反應(yīng)。他說(shuō)：“這些影響可以在許多方面表現(xiàn)出來(lái)，但一個(gè)關(guān)鍵的影響是減少采食量，這就是為什么我們看到生長(zhǎng)受阻。作為一個(gè)行業(yè)，特別是斷奶后的仔豬，我們正在試圖找到方法來(lái)減輕這種生長(zhǎng)抑制的負(fù)面影響，通過(guò)研究如何通過(guò)增加適口增來(lái)增加采食量，減輕應(yīng)激，減少病原體等。這樣做是為了努力提高仔豬的生長(zhǎng)性能，因?yàn)槲覀冎溃ＳA段的仔豬越重，在生長(zhǎng)育肥階段生長(zhǎng)得越好，這意味著上市的時(shí)間越短，飼料轉(zhuǎn)化率越高。我們希望通過(guò)瞄準(zhǔn)仔豬出生后的前2~3周，建立仔豬整個(gè)生長(zhǎng)周期的整體性能，我們稱之為生命開(kāi)端。”病原體載量
病原體載量與特定疾病的風(fēng)險(xiǎn)直接相關(guān)，這會(huì)影響疾病的易感性。這些是間接機(jī)會(huì)性疾病。回到免疫缺口，豬對(duì)不同病原體的反應(yīng)能力在它們受到強(qiáng)烈應(yīng)激的時(shí)就會(huì)降低。因此，他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答的資源有限。由于豬場(chǎng)在衛(wèi)生方面欠佳的具體問(wèn)題，如清潔和消毒不合格、生物安全差、交叉污染、飼料質(zhì)量差或使用受污染的原料，保育舍內(nèi)可能存在高水平的病原體。所有這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用，從而增加仔豬感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
“我們鼓勵(lì)完善的生物安全和清潔程序，以確保仔豬在斷奶后有一個(gè)成功的開(kāi)端，”他說(shuō)。“生產(chǎn)者需要密切關(guān)注我們所說(shuō)的飼料-農(nóng)場(chǎng)-健康之間的相互作用。健康是免疫反應(yīng)，我們可以從營(yíng)養(yǎng)上加強(qiáng)它，無(wú)論是通過(guò)適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)平衡或增強(qiáng)腸道健康的飼料添加劑。飼料是關(guān)于具體細(xì)節(jié)的—確保您獲得高質(zhì)量的飼料和高度易消化的營(yíng)養(yǎng)平衡。最后是健康或農(nóng)場(chǎng)管理方面，包括生物安全、清潔和消毒程序以及環(huán)境控制。這三種相互作用相結(jié)合，為仔豬創(chuàng)造了一個(gè)成功的開(kāi)端。”
