徐之勇,余燕,崔恒敏
(1.河南科技學院,河南新鄉(xiāng),453003;2.四川農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,四川雅安,625014)
銅作為機體必需的微量元素之一,在維持正常的免疫功能方面具有重要作用[1].中樞免疫器官主導免疫活性細胞的產(chǎn)生、增殖和分化成熟,對外周淋巴器官發(fā)育和全身免疫功能起調(diào)節(jié)作用.銅對雛雞中樞免疫器官影響的研究主要集中在銅缺乏和高劑量銅中毒對中樞免疫器官的影響,銅缺乏能引起淋巴免疫器官的病理損傷、特異性和非特異性免疫功能下降,缺銅影響動物免疫器官的發(fā)育,表現(xiàn)為免疫器官萎縮,重量減輕,淋巴細胞數(shù)量減少[2-3],日糧中添加銅440 mg/kg飼喂的肉仔雞得出了同樣的實驗結(jié)果[3].崔恒敏等報道銅中毒(1 050 mg/kg、850 mg/kg)導致雛鴨免疫器官淋巴細胞發(fā)生凋亡的頻率明顯高于對照組,免疫器官體積縮小、質(zhì)量減輕,淋巴細胞變性、壞死及數(shù)量減少[4].楊光等報道了銅中毒時(650 mg/kg、850 mg/kg),雛雞淋巴免疫器官體積縮小、重量減輕、淋巴細胞數(shù)量減少,免疫功能受損.目前,國內(nèi)外尚未見有高銅對雛雞中樞免疫器官影響的系統(tǒng)研究[5].本研究以艾維茵肉雞為研究對象,研究不同水平的高銅日糧對雛雞中樞免疫器官的病理形態(tài)學影響,為生產(chǎn)實踐中合理使用銅添加劑提供理論依據(jù).
1.1.1 試驗動物 一日齡艾維茵肉雞420只,購于四川省溫江正大種禽場.
1.1.2 試驗日糧 玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧(Cu 11 mg/kg)作為對照組日糧,在對照組日糧中分別添加Cu 89 mg/kg、Cu 189 mg/kg、Cu 289 mg/kg、Cu 389 mg/kg、Cu 489 mg/kg、Cu 589 mg/kg 構(gòu)成高銅組日糧:I組(Cu 100 mg/kg)、II組(Cu 200 mg/kg)、Ⅲ組(Cu 300 mg/kg)、Ⅳ組(Cu 400 mg/kg)、Ⅴ組(Cu 500 mg/kg)、Ⅵ組(Cu 600 mg/kg).試驗日糧組成和營養(yǎng)成分詳見表1.
表1 試驗日糧組成和營養(yǎng)成分
每kg飼料添加維生素:A4000IU,B12mg,B24mg,B327mg,B512mg,B63mg,B120.1mg,E10IU,H0.20mg,K31mg,葉酸0.56 mg,氯化膽堿1 g.每kg飼料微量元素添加量:FeSO4·7H2O400 mg,MgSO4·7H2O1 000 mg,ZnSO4·7H2O300mg,MnSO4·H2O200mg,NaSeO0.5mg,KI0.458mg.
一日齡艾維茵健雛420只,隨機分為對照組和6個高銅組.每組60只,其中40只用于定期剖殺作動態(tài)觀察,20只用于全程觀察.7組雛雞分別飼養(yǎng)于木制試驗禽籠內(nèi),飼養(yǎng)管理與常規(guī)育雛一致,自由飲水和采食.試驗期6周.
試驗期間每日進行臨床觀察,記錄臨床癥狀.
試驗的第7、14、21、28、35 d每組隨機抽取5只剖殺,42 d雛雞全部剖殺,并對發(fā)病死亡的雛雞剖檢,觀察并記錄各系統(tǒng)器官、組織的肉眼變化.在上述剖殺作尸檢的同時,取胸腺、法氏囊,并取發(fā)病死亡雛雞上述組織塊.所取組織塊均以10%中性福爾馬林固定液固定,脫水,石蠟包埋,切片,H.E常規(guī)染色,顯微鏡下觀察并記錄病理組織學變化.
試驗第1周,高銅Ⅴ、Ⅵ組雛雞采食量稍低于對照組,其余各組無變化.試驗第3周,高銅Ⅵ組雛雞生長發(fā)育落后于其他組,至第6周時,雛雞縮頭,羽毛粗亂,翅膀下垂,肛門周圍染有污垢糞便,患雞排淡紅色或墨綠色糞便,嚴重者兩肢麻痹,臥地不起或跛行,最后消瘦、衰竭而死,20只全程觀察雛雞死亡2只,死亡率為10%.高銅Ⅴ組雛雞精神萎靡,食欲輕度下降,生長發(fā)育受阻.其余各組臨床癥狀不明顯.
2.2.1 剖檢變化 與對照組比較,高銅Ⅰ、Ⅱ組雛雞胸腺、法氏囊體積增大,重量增加;高銅Ⅲ組變化不明顯;高銅Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ組雛雞胸腺、法氏囊體積均縮小,重量均減輕.
2.2.2 病理組織學變化 法氏囊:高銅Ⅰ、Ⅱ組雛雞法氏囊組織結(jié)構(gòu)與對照組比較無明顯變化;高銅Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組14日齡后淋巴濾泡髓質(zhì)區(qū)輕度增寬,淋巴細胞數(shù)量輕微減少.高銅Ⅵ組,14日齡后出現(xiàn)輕微病變,隨著日齡增長,病變加重,淋巴濾泡髓質(zhì)區(qū)增寬,淋巴細胞減少,皮質(zhì)區(qū)變薄,間質(zhì)中有假嗜伊紅白細胞浸潤(見圖1~圖 2).
圖16 周齡對照組法氏囊H&E×400
圖26 周齡Ⅵ組雛雞法氏囊H&E×400
胸腺:與對照組比較,高銅Ⅰ、Ⅱ組雛雞胸腺變化不明顯;高銅Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組,3周齡后髓質(zhì)區(qū)淋巴細胞輕度減少,胸腺小體數(shù)量變化不顯著,小血管充血;高銅Ⅵ組2周齡后開始出現(xiàn)病變,胸腺小葉髓質(zhì)淋巴細胞稀疏或輕度減少,胸腺小體數(shù)量增多、體積增大,網(wǎng)狀細胞明顯增生,髓質(zhì)內(nèi)血管充血(見圖3~圖6).
圖36 周齡對照組胸腺H&E×400
圖46 周齡Ⅳ組胸腺H&E×400
圖56 周齡Ⅴ組胸腺H&E×400
圖66 周齡Ⅵ組胸腺H&E×400
法氏囊是禽類特有的中樞淋巴器官,幼禽較發(fā)達,至性成熟時體積最大,以后則逐漸退化.腔上囊是培育B淋巴細胞的場所[6].干細胞在胚胎時期通過血液循環(huán)進入腔上囊髓質(zhì)部,在上皮性網(wǎng)狀細胞構(gòu)成的微環(huán)境誘導下,不斷分裂分化,形成各種特異性的B細胞(囊依賴性淋巴細胞),然后經(jīng)皮質(zhì)部的毛細血管遷移到全身各處的淋巴組織和淋巴器官.法氏囊在有相應抗原刺激時被激活,單株增殖分化成大量的漿細胞和一些B記憶細胞,行使體液免疫;若腔上囊被過早摘除或受病毒(如傳染性法氏囊病病毒)感染,分泌抗體的漿細胞減少或消失[7],可致機體體液免疫功能受損,抵抗力下降,極易并發(fā)其他疾病而引起死亡.通過本試驗對法氏囊病理組織學動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn):高銅Ⅰ、Ⅱ組雛雞法氏囊結(jié)構(gòu)與淋巴細胞數(shù)量在試驗期間與對照組比較變化不明顯,高銅Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ組雛雞法氏囊淋巴細胞數(shù)量與對照組比較程度不同地減少,排列稀疏,表明過量銅不僅嚴重影響淋巴免疫器官的發(fā)育,而且影響其正常的形態(tài)結(jié)構(gòu).
胸腺是T淋巴細胞分化、發(fā)育的場所,其髓質(zhì)中含成熟的T細胞和巨噬細胞,皮質(zhì)中富含不成熟T細胞,在胸腺微環(huán)境中,未成熟T細胞經(jīng)歷復雜的選擇過程而發(fā)育為成熟的T細胞.通過本試驗對胸腺病理組織學動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn):高銅Ⅰ、Ⅱ組雛雞胸腺結(jié)構(gòu)與淋巴細胞數(shù)量在試驗期間與對照組比較變化不明顯,高銅Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ組雛雞胸腺出現(xiàn)明顯的病理損傷,淋巴細胞數(shù)量減少明顯.根據(jù)結(jié)構(gòu)功能原理,胸腺功能受到影響,T淋巴細胞增殖成熟過程受阻,細胞免疫功能受損,這與楊光報道的銅中毒導致雛雞免疫器官體積變小、功能降低的結(jié)果相同[5].
本研究結(jié)果表明,日糧銅含量100~200 mg/kg對雛雞胸腺、法氏囊發(fā)育有促進作用;日糧銅含量300 mg/kg~600 mg/kg能不同程度地抑制雛雞胸腺、法氏囊發(fā)育,導致中樞免疫器官的功能受損,直接影響外周免疫器官的發(fā)育及全身免疫系統(tǒng)的建立.
[1]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.
[2]趙德明,方文軍.銅缺乏對肉雞淋巴組織器官發(fā)育的影響[J].中國獸醫(yī)科技,1996,26(6):13-14.
[3]吳建設(shè),窩于明,楊漢春,等.日糧銅水平對肉仔雞生產(chǎn)性能和免疫功能影響的研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,1999,30(5):414-420.
[4]崔恒敏,陳懷濤.銅中毒對雛鴨免疫器官細胞凋亡影響的研究[J].畜牧獸醫(yī)報,2005,36(4):370-375.
[5]楊光,崔恒敏,鄧俊良,等.實驗性雛雞銅中毒的病理學研究[J].中國獸醫(yī)科技,2005,35(10):801-806.
[6]王鐵恒.動物組織學與胚胎學[M].長春:中國人民解放軍獸醫(yī)大學出版社,1989:188-191.
[7]張日俊,黃燕.鋅對肉仔雞免疫器官生長發(fā)育及免疫功能調(diào)節(jié)作用的研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,1999,30(6):504-512.