蘆 珂,廖婷彬
(1.四川省雅安職業(yè)技術(shù)學院藥學檢驗系,四川 雅安 625000;2.四川養(yǎng)麝研究所,四川 都江堰 611800)
本試驗觀察了天府肉鴨采食含銅100mg/kg以上的高銅日糧時紅細胞免疫功能的動態(tài)變化,旨在揭示銅對紅細胞免疫功能的影響規(guī)律,同時初步探討了高銅對紅細胞免疫功能的影響機制。
1.1 試驗動物和日糧
1.1.1 試驗動物 選用1日齡天府肉鴨健雛300只隨機分成6組,每組50只(其中30只定期剖殺作血液生化指標的動態(tài)觀察),平均體重為52~60g/只。各組雛鴨分別飼養(yǎng)于木制實驗禽籠內(nèi),自由采食,飲用去離子水。管理方式與常規(guī)育雛一致,試驗期為6周。
1.1.2 試驗日糧 玉米-豆粕型基礎日糧(含Cu 8 mg/kg)作為對照組日糧,在對照組日糧中分別添加Cu 92mg/kg、192 mg/kg、392 mg/kg、592 mg/kg、792 mg/kg構(gòu)成高銅日糧I組(Cu 100mg/kg)、II組(Cu 200mg/kg)、Ⅲ組(Cu 400mg/kg)、Ⅳ組(Cu 600mg/kg)、Ⅴ組(Cu 800mg/kg)。其中蛋白質(zhì)含量、能量以及維生素和微量元素(銅除外)添加量均參照肉鴨NRC(1994)的營養(yǎng)標準。銅源為CuSO4·5H2O晶體(飼料級)。試驗日糧組成和營養(yǎng)成分詳見表1。
1.2 紅細胞免疫功能測定 于試驗的第7d、35d,從各組隨機抽取4只肉鴨作頸靜脈采血,肝素鈉抗凝,用紅細胞C3b花環(huán)和紅細胞免疫復合物(IC)花環(huán)實驗來檢測紅細胞的免疫功能(郭峰,1982)。測定用的凍干酵母菌購于上海某醫(yī)院免疫室。
表1 試驗日糧組成和營養(yǎng)成分
1.3 RBC-C3bRR實驗 取新鮮肝素抗凝全血0.1~0.5 mL,加等量生理鹽水稀釋,用Ficoll分離液水平離心除去其他血細胞。取沉底的紅細胞,用生理鹽水洗3次,每次2000r/min離心5min。記數(shù)后配成每1mL含1.25×108個細胞的紅細胞懸液。將洗滌3次后的1%酵母懸液經(jīng)定性濾紙過濾,恢復原體積,煮沸20min。充分混勻洗滌2次,使其在低倍顯微鏡下呈單個細胞分散狀態(tài)。加等量鴨血清,37℃水浴15min,用生理鹽水混勻,洗滌,離心1次,配成1×108個/mL C3b致敏酵母懸液。用5號針頭滴管取紅細胞懸液5滴,加C3b致敏酵母懸液2滴,在試管內(nèi)充分混勻,37℃水浴30min,加10滴生理鹽水稀釋混勻,再加0.25%戊二醛2滴固定,涂片,冷風吹干,用瑞氏-姬姆薩染液染色,鏡檢。鏡下酵母菌呈淡藍色,紅細胞呈紅色,白細胞呈深藍色。高倍鏡或油鏡下計數(shù)200個紅細胞,紅細胞黏附2個或2個以上的酵母菌為一個花環(huán)形成細胞,計數(shù)算出花環(huán)陽性細胞百分率,即為紅細胞免疫黏附活性指標。
1.4 RBC-ICR實驗 心血提取紅細胞同上,煮沸酵母菌同上,但不加鴨血清致敏。5滴紅細胞懸液加5滴煮過的酵母菌,搖勻,置37℃水浴30min,取出用適量的生理鹽水混勻后,再加0.25%戊二醛2滴搖勻,水平涂片,固定,染色。鏡下計數(shù),以紅細胞黏附2個或2個以上酵母為一個花環(huán)形成細胞,計數(shù)200個紅細胞,算出花環(huán)陽性細胞百分率,即為RBC-IC花環(huán)率(ICR)。
1.5 數(shù)據(jù)處理 用SPSS統(tǒng)計軟件分析測定結(jié)果,確定組間差異顯著性。
紅細胞C3bR花環(huán)和IC花環(huán)的形態(tài)如下圖所示:
2.1 紅細胞C3bR花環(huán)率變化 1周齡時,各試驗組隨銅劑量升高C3bR花環(huán)率不同程度地依次降低,對照組的C3bR花環(huán)率最高,其中3個高銅試驗組(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)與對照組比較差異極顯著(P<0.01)。5周齡時,Ⅰ組C3bR花環(huán)率低于第Ⅱ組,其余各試驗組的C3bR花環(huán)率隨著銅劑量的升高而降低,Ⅴ組與對照組比較差異顯著(P<0.05)。詳情見表2,圖1。
表2 雛鴨紅細胞C3bR花環(huán)率 %
表3 雛鴨紅細胞IC花環(huán)率 %
2.2 紅細胞IC花環(huán)率變化 1周齡時,各試驗組隨銅劑量升高IC花環(huán)率不同程度地依次降低,對照組的IC花環(huán)率最高,其中第Ⅴ組與對照組比較差異極顯著(P<0.01),Ⅳ組與對照組比較差異顯著(P<0.05)。5周齡時,各試驗組的IC花環(huán)率隨著銅劑量的升高呈先升高后降低的態(tài)勢,Ⅰ組與Ⅲ組比較差異顯著(P<0.05)。
3.1 本試驗結(jié)果表明,高銅可導致雛鴨C3bR花環(huán)率下降,且飼料中銅的含量越高,C3bR花環(huán)率的下降輻度越大。說明當飼料中銅含量超過200mg/kg后,RBCCR1花環(huán)率與飼料銅含量之間存在著負相關。根據(jù)紅細胞C3bR花環(huán)和IC花環(huán)的形成原理(在花環(huán)形成前還處于未結(jié)合狀態(tài)的CR1在C3bR花環(huán)形成過程中發(fā)揮作用),說明此結(jié)果反映了紅細胞上處于未結(jié)合狀態(tài)的CR1數(shù)量,而CR1是先通過C3b與IC結(jié)合,處于結(jié)合狀態(tài)后,連接于CR1的C3b再與酵母菌黏連形成IC花環(huán),故IC花環(huán)率顯示了結(jié)合狀態(tài)的CR1數(shù)目。
3.2 本試驗結(jié)果表明,高銅導致雛鴨紅細胞IC花環(huán)率1周齡時降低;5周齡時,隨著飼料銅劑量的升高,IC花環(huán)率先升高后降低。Forslod(1982)認為,紅細胞內(nèi)含有高濃度過氧化氫酶及超氧化物歧化酶,能清除吞噬過程中產(chǎn)生的氧化代謝產(chǎn)物,從而促進吞噬作用。筆者認為,在巨噬細胞吞噬紅細胞上免疫復合物(IC)的過程中所產(chǎn)生的自由基,不僅僅只依賴于紅細胞內(nèi)過氧化物酶的清除,作為清除紅細胞上IC的主要場所,肝、脾內(nèi)過氧化物酶活性的改變同樣會影響巨噬細胞功能的正常發(fā)揮,使其不能將IC有效清除,因此IC花環(huán)率升高。本研究中IC花環(huán)率升高的結(jié)果提示:高銅可能導致雛鴨肝脾等參與紅細胞上IC清除的主要器官的功能出現(xiàn)異常。
有報道指出,紅細胞的免疫功能同時受紅細胞免疫調(diào)節(jié)因子、白介素等細胞因子和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)等多種因素的影響,因此高銅對紅細胞免疫黏附能力的影響機制可能更為復雜,有待進一步深入探討。缺銅對動物生長發(fā)育和免疫功能的影響已引起了廣泛關注,目前高銅添加劑越來越受到人們青睞,且添加量有越來越多之勢,以致銅在畜禽機體組織中的殘留到了令人擔憂的地步。本試驗結(jié)果表明,飼料銅含量在200mg/kg即可導致紅細胞免疫功能下降,所以補銅必須慎重,防止過量補銅對動物機體產(chǎn)生毒副作用。
[1] Siege I.Hypothesis the red cell immune system[J].Lancet,1981,2:556-559.
[2]劉 輝,周 迪,牛鐘相,等.紅細胞免疫的研究進展[J].動物科學與動物醫(yī)學,2002,19(2):23-25.
[3]崔恒敏,陳懷濤.動物紅細胞免疫功能的研究進展[J].中國獸醫(yī)科技,2003,33(5):23-27.
[4]張德成,陳思義,李進昌,等.動物紅細胞免疫功能的研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,1992,23(3):285-288.
[5]王旭東,饒家榮,李正甫,等.11類哺乳類和鳥類動物紅細胞免疫功能的對比研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,1995,26(6):524-529.
[6]崔恒敏,彭 西,黎德兵,等.高鋅對雛鵝紅細胞免疫功能的影響[J].中國獸醫(yī)學報,2004,24(6):576-578.
[7] Bonham M,O′connor J M,Hannigan B M,et al.The immune system as a physiological indicator of marginal copper status[J].Br.J.Nutr.,2002,87:393-403.
[8]柴春彥,石發(fā)慶,劉國艷,等.搖擺病奶牛體內(nèi)銅狀態(tài)及其與NO水平的關系 [J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2001,(7):1-3.
[9]史志誠.動物毒物學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[10]郭 峰,等.紅細胞免疫功能初探[J].中華醫(yī)學雜志,1982,62:715-716.
[11]王旭東,饒家榮.北京鴨紅細胞免疫功能初探[J].北京獸醫(yī)雜志,1994,20(4):6-7.
[12]龐訓勝,陳 龍,殷定忠,等.雛雞紅細胞免疫功能發(fā)育變化及日糧添加免疫生長促進劑對其的影響[J].中國畜牧雜志,1999,355(3):37-38.