畜牧人
標(biāo)題:
腸道菌群對動(dòng)物免疫的影響
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作者:
gaopf767
時(shí)間:
2007-11-13 18:55
標(biāo)題:
腸道菌群對動(dòng)物免疫的影響
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1
腸道菌群及其分布
1.1
腸道正常菌群的概念
在動(dòng)物體內(nèi)環(huán)境中通常有一層微生物或微生物層,在正常情況下即動(dòng)物處于健康狀態(tài)時(shí),并未表現(xiàn)異?;蛑虏‖F(xiàn)象,稱這一層微生物為正常菌群或固有菌群和原籍菌群。這些菌群是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)環(huán)境中不可缺少的組成部分,對動(dòng)物宿主是有益無害的。
1.2
腸道菌群的分布
人和動(dòng)物的胃腸道棲息著大約
30
屬
500
多種細(xì)菌,主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌組成,其中專性厭氧菌占
99%
以上,而僅類桿菌及雙歧桿菌就占細(xì)菌總數(shù)
90%
以上。
腸道個(gè)體菌群分為
3
個(gè)部分:
(
1
)生理性細(xì)菌與宿主共生關(guān)系,為專性厭氧菌,是腸道的優(yōu)勢菌群,如雙歧桿菌、類桿菌、優(yōu)桿菌和消化球菌等是膜菌群的主要構(gòu)成者,具有營養(yǎng)及免疫調(diào)節(jié)作用。
(
2
)條件致病菌與宿主共棲,以兼性需氧菌為主,為腸道非優(yōu)勢菌群,如腸球菌、腸桿菌,在腸道微生態(tài)平衡時(shí)是無害的,在特定的條件下具有侵襲性,對人體有害。
(
3
)病原菌多為過路菌,長期定植的機(jī)會(huì)少,生態(tài)平衡時(shí),這些菌數(shù)量少,不會(huì)致病,如果數(shù)量超出正常水平,則可引起人體發(fā)病,如變形桿菌、假單胞菌和常為韋氏梭菌等??谇粌?nèi)的菌群高度復(fù)雜,但經(jīng)過胃被胃酸破壞,對胃腸道影響很小。胃的酸性環(huán)境極大地抑制了微生物的繁殖,減少了進(jìn)入小腸的微生物數(shù)目。在無酸的胃中細(xì)菌數(shù)會(huì)明顯增多。胃內(nèi)除了幽門螺桿菌或相關(guān)的菌種外,大多數(shù)是革蘭氏陽性的需氧菌,如鏈球菌、葡萄球菌、奈瑟菌、乳酸桿菌和念珠菌,細(xì)菌濃度通常小于
103/ml
。幽門螺桿菌是真正的胃內(nèi)細(xì)菌,它是引起胃炎的主要致病因子,是潰瘍病的重要致病因子。
小腸是個(gè)過渡區(qū),腸液流量大,足以將細(xì)菌在繁殖前沖洗到遠(yuǎn)端回腸和結(jié)腸,十二指腸和空腸相對無菌,含菌濃度為
0
~
105/ml
,主要菌種是革蘭氏陽性的需氧菌,包括鏈球菌、葡萄球菌和乳酸桿菌。在遠(yuǎn)端回腸中,革蘭氏陰性菌開始超過革蘭氏陽性菌,經(jīng)常存在大腸菌類和厭氧菌,含菌濃度為
10.3
~
10.7/ml
。通過回盲瓣,細(xì)菌濃度急劇增加
100
倍以上,達(dá)
1010
~
1012/ml
,厭氧菌超過需氧菌
10.2
~
10.4
倍,主要的菌種是擬桿菌、真桿菌和雙歧桿菌以及厭氧的革蘭氏陽性球菌,正常人結(jié)腸中主要菌群是相同的,并且在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)。這些腸道固有細(xì)菌在維持腸道功能健康方面具有舉足輕重的作用。
2
腸道菌群對動(dòng)物免疫的影響及機(jī)理
?
腸道菌群形成一個(gè)龐大而復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng),有重要的生理意義。包括抵御病原體侵襲、刺激機(jī)體免疫器官的成熟、激活免疫系統(tǒng)及參與合成多種維生素、調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝等作用。
?
2.1
菌群屏障作用
動(dòng)物的先天性或非特異性免疫應(yīng)答,亦即機(jī)體免疫系統(tǒng)識別和排除各種異物,主要依靠機(jī)體的屏障作用,包括正常菌群、機(jī)體的皮膚黏膜、補(bǔ)體等體液因子抑菌、殺菌、溶菌等作用、吞噬細(xì)胞的吞噬作用等。從現(xiàn)代的研究不難看出,正常菌群在機(jī)體的屏障作用中是極為重要的一個(gè)方面。腸道微生物定植抗力(
colonizationresistance.CR
)于
1971
年由荷蘭微生物學(xué)家
Van derwaaij
教授提出,腸道內(nèi)源性專性厭氧菌抑制消化道中主要屬需氧菌的潛在致病菌群數(shù)量的能力。
Vollaard
認(rèn)為糞便中需氧革蘭氏陰性桿菌、腸球菌、酵母菌的數(shù)量可作為腸道微生物定植抗力的指標(biāo)。雙歧桿菌與腸桿菌的數(shù)量比值(
B/E
值)作為腸道微生物定植抗力指標(biāo)。
2.2
影響?zhàn)つっ庖?/font>
分泌型球蛋白(
SIgA
)是黏膜免疫的主要效應(yīng)因子,可有效中和黏膜上皮內(nèi)的病原體,捕捉黏膜內(nèi)層病原體,形成免疫復(fù)合物排除體外,在局部的抗感染過程中起著關(guān)鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌抑制其他腸道菌的效果與誘生一種抗菌物質(zhì)——分泌型球蛋白(
SIgA
)有關(guān)。有人研究證明乳酸桿菌粘附形成的空間占位,是防止其他菌對陰道組織附著的一個(gè)重要的保護(hù)性機(jī)制。嗜酸性乳桿菌可以在腸黏膜免疫中發(fā)揮重要的免疫監(jiān)視功能??诜衫胰闂U菌能增強(qiáng)宿主的黏膜的免疫反應(yīng),促進(jìn)腸道分泌免疫球蛋白
(SIgA)
,即使飼喂低劑量的干酪乳桿菌也能引起
SIgA
的分泌。又有報(bào)道短雙歧桿菌能促進(jìn)小腸淋巴組織集合
B
細(xì)胞增生,誘導(dǎo)淋巴組織集合的漿細(xì)胞產(chǎn)生大量的分泌型免疫球蛋白
(SIgA)
,進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。
?
2.3
促進(jìn)免疫器官的生長發(fā)育
益生菌能促進(jìn)機(jī)體的免疫器官的生長發(fā)育、成熟,增加
T
、
B
淋巴細(xì)胞的數(shù)量,胸腺淋巴細(xì)胞免疫球蛋白含量增多,啟動(dòng)免疫應(yīng)答。有關(guān)研究表明,實(shí)驗(yàn)組免疫器官內(nèi)的淋巴密度密集,數(shù)量增多以及漿細(xì)胞的數(shù)量增多,中樞免疫器官的淋巴細(xì)胞和上皮網(wǎng)狀細(xì)胞數(shù)量增多,這標(biāo)志免疫器官內(nèi)部淋巴細(xì)胞的發(fā)育情況和免疫功能的成熟程度,從而向外周免疫器官脾臟、盲腸扁桃體以及全身各處免疫組織源源不斷的輸送
T
、
B
淋巴細(xì)胞。成熟的
T
淋巴細(xì)胞接受抗原刺激后,激活、增殖和分化為
T
淋巴細(xì)胞,執(zhí)行細(xì)胞免疫功能。
B
淋巴細(xì)胞接受抗原刺激后,激活,增殖和分化為漿細(xì)胞,由漿細(xì)胞產(chǎn)生特異抗體,發(fā)揮體液免疫功能,從而健全全身免疫系統(tǒng),提高免疫功能。
?
2.4
激活免疫因子
有研究報(bào)道,益生菌能明顯的激活巨噬細(xì)胞活性及細(xì)胞因子介導(dǎo)素的分泌,增強(qiáng)免疫功能,提高宿主的抗病能力。這些因子在某些情況下,可以代替免疫調(diào)節(jié)劑,因?yàn)樗鼈儾粌H能刺激造血活性,而且也能增強(qiáng)成熟細(xì)胞的功能。例如
IL1
,人類顆細(xì)胞集落刺激因子及少量的腫瘤壞死因子(
TNF
)能增強(qiáng)對感染的抵抗力。胃腸道中的正常菌群,生理作用十分明顯,沒有致病性,對宿主有免疫原性,抗腫瘤作用明顯。細(xì)菌細(xì)胞表面結(jié)合的細(xì)胞因子對細(xì)菌調(diào)節(jié)機(jī)體一系列免疫反應(yīng)是非常重要的。研究發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌能刺激免疫細(xì)胞分泌
IL1
,
IL6
的量增加,而
IL1
可促進(jìn)
T
輔助細(xì)胞分泌
IL2
和
B
淋巴細(xì)胞分泌抗體,也能增強(qiáng)
NK
細(xì)胞的殺傷功能,對人類的多種腫瘤細(xì)胞具有直接的殺傷作用;同時(shí),
IL6
則可促進(jìn)
B
淋巴細(xì)胞的分化成熟,使之分泌抗體,又可直接誘導(dǎo)
T
淋巴細(xì)胞的增殖并參與了
T
淋巴細(xì)胞、
CTL
、
NK
細(xì)胞及
LAK
的細(xì)胞分化??诜愔槟c樂后,
T
淋巴細(xì)胞亞群約有不同程度回升,尤以
CD3
,
CD4
及
CD4/CD8
比值顯著。嗜酸性乳酸桿菌的細(xì)胞壁成分提取物能增加上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞的自然殺傷活性,并能促進(jìn)其產(chǎn)生
IL2
。研究短小雙歧桿菌作用時(shí)發(fā)現(xiàn),靶細(xì)胞是巨噬細(xì)胞樣的細(xì)胞,該細(xì)胞釋放的活性因子直接對
B
細(xì)胞的分裂發(fā)揮效應(yīng)。雙歧桿菌
WPG
對
T
細(xì)胞的增殖和
IL
?
2
產(chǎn)生沒有直接作用,但能誘導(dǎo)
TNF-
α,
IL-
β,
IL-6
,
IL-10
和
IFN-
α的
mRNA
表達(dá)。
2.5
干預(yù)細(xì)胞免疫
干酪乳桿菌和保加利亞乳桿菌可激活巨噬細(xì)胞功能,刺激人體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。還通過巨噬細(xì)胞和
T
細(xì)胞、
NK
細(xì)胞活性的增強(qiáng)來增強(qiáng)人體的免疫;巨噬細(xì)胞、
NK
細(xì)胞、
T
細(xì)胞的活化,有益于增強(qiáng)周圍血管和局部淋巴結(jié)中淋巴細(xì)胞的免疫,
T
輔助細(xì)胞、
NK
細(xì)胞的增加,可使抑制性
T
細(xì)胞減少。吸附于人體的嗜酸乳桿菌具有抗菌活性,該菌株能吸附于分化的腸道細(xì)胞上,還可在體外抵抗幽門螺桿菌,殺滅入侵菌。許多研究結(jié)果顯示,乳酸菌能干預(yù)細(xì)胞免疫。乳酸菌、雙歧桿菌能阻斷許多微生物的入侵和粘附(位組抑制)??诜樗峋螂p歧桿菌能刺激人體產(chǎn)生非特異性免疫。乳酸菌的某些菌株:鼠李糖乳桿菌(
ATCC
?
53103
),植物乳桿菌(
VTT
),乳酸球菌(
ARH74
),雙歧桿菌動(dòng)物亞種是腫瘤壞死因子
TNF-
α和
IL-6
的強(qiáng)有力的誘導(dǎo)劑。有些能刺激
IL-10
的產(chǎn)生,以增強(qiáng)免疫。
?
2.6
和疫苗混合使用提高抗體水平
林志新等(
1991
)報(bào)道,光合細(xì)菌與傳染性支氣管炎疫苗(
H-52
)混合使用,具有提高實(shí)驗(yàn)組雞的γ
-
球蛋白和對禽傳染性支氣管炎病毒(
IBV
)的特異性抗體水平。也有研究表明,在
ND
疫苗接種前后飼用益生素,可提高雞血清中抗
NDV
血凝抑制抗菌體,延長抗體的高峰期。
2.7
具有免疫佐劑活性
Himanen
等(
1993
)研究枯草芽孢桿菌的脂磷壁酸(
LTA
)和肽聚糖
?磷壁酸復(fù)合物的生物活性時(shí),發(fā)現(xiàn)兩者均具有很強(qiáng)的免疫佐劑活性作用。地衣芽孢桿菌的免疫促進(jìn)作用是機(jī)體經(jīng)
口服芽孢桿菌后,在腸道淋巴組織集合的抗原結(jié)合位點(diǎn)上直接作為免疫佐劑,或者通過調(diào)整宿主體內(nèi)的微生物群,尤其是雙歧桿菌菌群起主導(dǎo)作用,間接的發(fā)揮免疫佐劑的作用,提高機(jī)體的局部或全身防御功能。
?
2.8
菌群失調(diào)對動(dòng)物免疫的影響
菌群失調(diào)是指腸道正常菌群的種類、數(shù)量和比例發(fā)生異常變化,偏離正常的生理組合,轉(zhuǎn)變?yōu)椴±硇越M合狀態(tài)。臨床上以腹瀉為最明顯癥狀,其他如腸道菌群中潛在致病菌引起的內(nèi)源性感染和一些過敏性疾病如特異性反應(yīng)性濕疹、過敏性皮炎和炎癥性腸病等,被認(rèn)為與菌群變化致腸一屏障功能損害及免疫紊亂有關(guān)。隨著抗生素的廣泛應(yīng)用,特別是抗菌譜過廣,應(yīng)用時(shí)間長,是引起菌群失調(diào)的主要誘發(fā)因素。同位素、激素及放射治療和化療均可在治療疾病的同時(shí)降低機(jī)體免疫力,影響益生菌。使人體潛在的致病菌定植。手術(shù)、外傷、感染和腫瘤以及環(huán)境惡化等均可引起菌群失調(diào)。
?
3
飼用抗生素、動(dòng)物免疫和腸道微生物的相互作用
?
飼用抗生素在飼用抗生素促生長機(jī)制的研究方面,以前人們多從微生物角度出發(fā),認(rèn)為是抗生素對腸道微生物的抑制作用。然而,通過分析從前的研究結(jié)果,結(jié)論并非如此。佟建明等(
2000
)采用多次屠宰連續(xù)采樣的方法對金霉素影響腸微生物的結(jié)果以及在動(dòng)物不同生長階段的變化情況進(jìn)行研究,提出了飼用抗生素、動(dòng)物免疫系統(tǒng)和腸道微生物的三元平衡的理論假設(shè)。他認(rèn)為飼用抗生素、免疫系統(tǒng)和微生物(以及其他抗原物質(zhì))通過一定時(shí)間的相互影響會(huì)逐漸建立一個(gè)三元平衡,而且這個(gè)三元平衡影響著抗生素是否具有促生長作用。三者之間建立的過程可以分為兩個(gè)時(shí)期:一是反應(yīng)期,在這個(gè)時(shí)期,新生的畜禽受環(huán)境中微生物以及飼料中抗原物質(zhì)的刺激,機(jī)體的免疫系統(tǒng)開始產(chǎn)生免疫反應(yīng),飼用抗生素對微生物產(chǎn)生一定的抑制作用,同時(shí)有的抗生素還可以對免疫系統(tǒng)起直接的抑制作用。兩種作用之和形成免疫屏障,減緩和降低動(dòng)物機(jī)體的免疫反應(yīng)。飼用抗生素在此期間以此對動(dòng)物產(chǎn)生相對明顯的促生長作用;二是平衡期,在這個(gè)時(shí)期,腸道微生物的數(shù)量增加到正常情況下的最高水平,抗生素與免疫系統(tǒng)聯(lián)合作用使微生物的數(shù)量和免疫反應(yīng)水平不再增加,三者的正反作用在此時(shí)形成相對平衡。此時(shí)抗生素對動(dòng)物不產(chǎn)生相對明顯的促生長作用。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,作為飼料添加劑的抗生素水平宜以預(yù)防和促生長作用的劑量而不宜以治療劑量長期添加。
?
4
微生態(tài)制劑在畜牧業(yè)上的應(yīng)用
?
動(dòng)物體內(nèi)的正常菌群已被廣泛開發(fā)研制成微生態(tài)制劑,用于促進(jìn)動(dòng)物的生長、提高飼料利用率和動(dòng)物疫病的防制。
?
4.1
微生態(tài)制劑的種類
根據(jù)微生態(tài)制劑的用途及作用機(jī)制可分為:微生態(tài)治療劑、微生態(tài)多功能制劑即微生物飼料添加劑、微生態(tài)助長劑等。根據(jù)微生物的種類又可分為:
(
1
)芽孢桿苗制劑:目前已應(yīng)用于生產(chǎn)的芽孢桿菌主要有蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌。制成的商品有“促菌生”、“調(diào)痢生”、“止痢靈”、“增菌素”等。
(
2
)乳酸苗制劑:用于微生態(tài)制劑的酸乳桿菌主要是:嗜乳酸桿菌、植物乳酸桿菌、糞鏈球菌等。其共同特征是大量產(chǎn)酸。我國最早使用的乳酶生就是用糞鏈球菌制成的,商品有“抗痢靈”、“抗痢寶”。
(
3
)酵母類制劑:目前應(yīng)用的主要有啤酒酵母和石油酵母。它可為動(dòng)物提供蛋白質(zhì),幫助消化,對防治畜禽消化道系統(tǒng)疾病起有益作用。
(
4
)雙歧桿菌制劑:雙歧桿菌是寄生在人和動(dòng)物小腸后段的正常菌群,起著維持微生態(tài)平衡的作用。
(
5
)擬桿苗制劑:擬桿菌是人和動(dòng)物后腸道,在厭氧桿菌中占第一位的正常菌,上海華星生物工程研究所以脆弱擬桿菌、糞鏈球菌和蠟樣芽孢桿菌制成的“華星寶”復(fù)合菌制劑對防治雛雞、仔豬由沙門氏菌和大腸桿菌引起的下痢有較好的效果。
?
4.2
微生物制劑面臨的問題
微生態(tài)制劑臨床應(yīng)用尚有許多待解決的問題。
(
1
)目前尚無微生態(tài)制劑的藥代動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)描述,益生菌在腸道發(fā)揮作用的有效劑量及定植所需劑量無法明確。
(
2
)微生態(tài)制劑各制劑間菌數(shù)差異較大,反復(fù)篩選菌株種類、將基因重組技術(shù)引進(jìn)微生態(tài)領(lǐng)域,增強(qiáng)菌株的定植能力,是很有意義的。
(
3
)缺乏對微生態(tài)制劑的認(rèn)識和使用經(jīng)驗(yàn),尤其是大規(guī)模、多中心、隨機(jī)和前瞻性臨床試驗(yàn)少,評價(jià)種類也少。
(
4
)微生態(tài)制劑發(fā)揮作用確切的機(jī)制尚有待進(jìn)一步闡明,目前提到的有:生態(tài)占位,定植抗力,生物奪氧,免疫調(diào)節(jié),降低腸腔
pH
和細(xì)菌代謝產(chǎn)物抗菌作用等。每一種益生菌作用機(jī)理需進(jìn)一步研究。
(
5
)大部分微生態(tài)制劑不能與抗生素合用,部分限制其臨床應(yīng)用。如果與抗生素合用,活菌也會(huì)產(chǎn)生耐藥性,耐藥因子是否被傳遞。
作者:
frankni
時(shí)間:
2007-11-20 10:34
標(biāo)題:
回復(fù) 樓主 的帖子
好文章:hhad: :hhad:
作者:
yxy3208
時(shí)間:
2007-11-21 09:57
調(diào)節(jié)腸道菌群的該類產(chǎn)品目前在動(dòng)保行業(yè)占的比重還不算大,原因是技術(shù)低劣,另一方面市場做爛了,值得思考。
作者:
小丫
時(shí)間:
2007-11-30 21:53
taihao le :huahua: :huahua:
作者:
guaiguaiyu
時(shí)間:
2008-1-12 19:50
為了美德,回一個(gè)哈:guzhang:
作者:
daiwei0216
時(shí)間:
2008-1-12 20:39
這是抄的哪里的吧,好面熟。沒有其它新的東西么
作者:
yxy3208
時(shí)間:
2008-1-14 22:34
雖然轉(zhuǎn)載,但是還是支持一下。不錯(cuò)的文章~!
作者:
lxn101
時(shí)間:
2008-7-25 21:38
樓主的文章有一定深度,收了
歡迎光臨 畜牧人 (http://ffers.com.cn/)
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