姬長(zhǎng)云,程漢奎,張靜潔,鄧 超,鐘佳蓮,李維鋮,鄧銜柏
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州510642)
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)又稱作嘔吐毒素(vomitoxin,VT),屬于單端孢霉烯族化合物,是全世界飼料和糧食污染的主要真菌毒素之一[1-2]。隨著對(duì)嘔吐毒素的深入研究,發(fā)現(xiàn)DON 對(duì)動(dòng)物和人都會(huì)產(chǎn)生免疫抑制作用。它可劑量依賴地誘導(dǎo)并促進(jìn)小鼠胸腺細(xì)胞的凋亡和抑制其增殖,從而對(duì)小鼠的免疫功能產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[3-4]。還可以影響小鼠腸黏膜的生理屏障功能,干擾機(jī)體蛋白質(zhì)的合成,造成免疫系統(tǒng)抑制等[5]。
在動(dòng)物免疫學(xué)研究中,經(jīng)常需要了解外周血中淋巴細(xì)胞的分類及含量情況。根據(jù)來源和功能的不同,淋巴細(xì)胞可分為T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、NK 細(xì)胞等幾大類[6],T 細(xì)胞又分為CD4+、CD8+細(xì)胞亞群。CD4+細(xì)胞協(xié)助B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體,CD8+和CD4+能通過清除體內(nèi)被病毒感染的細(xì)胞或分泌具有抗病毒特性的細(xì)胞因子產(chǎn)生保護(hù)性免疫[7]。且CD4+/CD8+的比值可反映動(dòng)物體疾病的發(fā)展歷程,所以準(zhǔn)確地測(cè)定外周血中CD4+、CD8+細(xì)胞數(shù)量就顯得尤其重要[8]。正常生理狀態(tài)下,機(jī)體氧自由基的生成(氧化系統(tǒng))和清除(抗氧化系統(tǒng))存在一種動(dòng)態(tài)平衡。病理因素和外源有毒有害物質(zhì)會(huì)打破這種平衡,使自由基積累,造成機(jī)體氧化功能損傷。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)、谷胱甘肽還原酶(GR)是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分,在清除體內(nèi)氧自由基,緩解氧化損傷方面發(fā)揮著重要作用。
本試驗(yàn)通過研究嘔吐毒素對(duì)仔豬外周血液中CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞亞群及血清中CAT、GSH-Px、SOD、MDA 活性的影響,揭示了實(shí)際生產(chǎn)中斷奶仔豬在誤食霉變飼料后,機(jī)體的細(xì)胞免疫及抗氧化功能遭受損傷所經(jīng)歷的過程,便于豬只在中毒前期未表現(xiàn)中毒癥狀時(shí)就提早采取措施,防治疾病的發(fā)生,也為實(shí)驗(yàn)室診斷和建立豬場(chǎng)健康體檢系統(tǒng)提供理論依據(jù)。
1.1 DON污染飼糧的準(zhǔn)備 準(zhǔn)確稱取一定量的DON標(biāo)準(zhǔn)品(Sigma 公司,批號(hào):097K4010),溶解于適量生理鹽水中配成一定濃度的溶液。將基礎(chǔ)飼糧平鋪于地面上,厚度適中,然后將配制好的DON 溶液噴灑于基礎(chǔ)飼糧上,攪拌,混勻。處理過程中保持底物含水量均勻且在20%左右,溫度約28 ℃,處理7 d。將處理好的飼糧與未處理的基礎(chǔ)飼糧按1∶1混合均勻。本試驗(yàn)周期為38 d,先后共處理飼料5次,每次每組取樣2 份裝入潔凈的密閉塑料袋,標(biāo)記,-20 ℃保存,用于測(cè)定DON 含量(處理后的飼糧中DON 濃度為2 mg/kg)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 10 頭25 日齡平均體重為(7.70±1.00)kg 的杜×大×長(zhǎng)三元雜交斷奶仔豬,打耳號(hào),做好標(biāo)記,隨機(jī)分為兩組,分別進(jìn)行基礎(chǔ)飼糧飼喂(對(duì)照組)、基礎(chǔ)飼糧+DON 飼喂(試驗(yàn)組)。試驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d,正式試驗(yàn)期為38 d。仔豬在同一豬舍內(nèi)飼養(yǎng),自由采食和飲水,每天飼喂2 次(早上8:00 和下午17:00)、清圈2 次,觀察仔豬采食和健康狀況。分別在試驗(yàn)第0、8、16、24 天采血檢測(cè)CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞水平,在0、16、24、36 天采血檢測(cè)血清CAT、GSH-Px、SOD、MDA 的活性。
1.3 淋巴細(xì)胞亞群的測(cè)定 (1)取2 mL 新鮮抗凝血,與中性PBS 1∶1 混勻后慢慢加人等體積本分離液之液面上;(2)以400 g(約1 500 r/min)離心(水平轉(zhuǎn)子)15 min。此時(shí)離心管中由上至下細(xì)胞分4 層。第1 層為血漿層,第2 層為環(huán)狀乳白色淋巴細(xì)胞層,第3 層為透明的分離液層,第四層為紅細(xì)胞層。收集第二層細(xì)胞放入含中性PBS 洗滌液1mL 的試管中,充分混勻后,以500 g 約(1 800 r/min)離心20 min,棄去上清留沉淀細(xì)胞重新懸起,重復(fù)洗滌2 次即得所需淋巴細(xì)胞,所有操作均按試劑盒說明書進(jìn)行。用流式細(xì)胞儀檢測(cè)淋巴細(xì)胞(美國(guó)BD 公司,F(xiàn)ACS420 型)。
1.4 血清CAT、GSH-Px、SOD、MDA 活性的測(cè)定
分別在試驗(yàn)第0、16、24、36 天頸靜脈采血,靜置30 min,離心,保留血清用來檢測(cè)抗氧化指標(biāo)。所用試劑盒為南京建成生物工程研究所測(cè)指標(biāo)分別為谷胱甘肽-過氧化物酶(GSH-Px),過氧化氫酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD),丙二醛(MAD)的活性,所有指標(biāo)均按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析和Duncan 氏法進(jìn)行各組間多重比較,以P<0.05 作為差異性顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2.1 CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè)結(jié)果 由表1和圖1 可知,與對(duì)照組相比DON 組CD4+、CD8+、CD4+/CD8+無(wú)明顯變化,差異性不顯著。且試驗(yàn)組和對(duì)照組數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)基本一致。
表1 淋巴細(xì)胞檢測(cè)結(jié)果
2.2 血清CAT、GSH-Px、SOD、MDA 由表2 可見,與對(duì)照組相比,在試驗(yàn)第24 天和36 天SOD 的活性顯著降低,差異極顯著(P<0.01);在試驗(yàn)第16 天MDA 的活性顯著降低,差異顯著(P<0.05);在試驗(yàn)第16 天CAT 活性顯著降低,差異顯著(P<0.05),第24、36 天MDA 差異極顯著(P<0.01);在試驗(yàn)第24、36 天,GSH-Px 活性顯著降低。隨著時(shí)間的增加試驗(yàn)組和對(duì)照組的SOD 活性逐漸降低,MDA 活性逐漸升高;CAT 指標(biāo)變化為對(duì)照組先降低在第36 天升高,試驗(yàn)組為逐漸降低;GSH-Px 指標(biāo)變化為對(duì)照組和試驗(yàn)組都在第24 天升高然后又降低。
3.1 DON 對(duì)CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞的影響 T 淋巴細(xì)胞是外周血液中的主要淋巴細(xì)胞(約占80%~90%),是機(jī)體發(fā)揮細(xì)胞免疫和免疫調(diào)節(jié)作用的主要成分,并能對(duì)B 淋巴細(xì)胞分泌免疫球蛋白的過程進(jìn)行調(diào)控。 T 細(xì)胞具有多種生物學(xué)功能,如直接殺傷靶細(xì)胞,輔助或抑制B 細(xì)胞產(chǎn)生抗體,對(duì)特異性抗原和促有絲分裂原的應(yīng)答反應(yīng)以及產(chǎn)生細(xì)胞因子等都能起到一定的作用[9-10]。成熟的T 淋巴細(xì)胞表面均可表達(dá)CD3+分子,而CD4+、CD8+分子不能同時(shí)表達(dá)于同一成熟的T 淋巴細(xì)胞表面,故可將成熟的T 淋巴細(xì)胞分為CD4+淋巴細(xì)胞和CD8+淋巴細(xì)胞兩個(gè)亞群。這兩種細(xì)胞對(duì)免疫反應(yīng)和維持免疫穩(wěn)定起重要作用,機(jī)體細(xì)胞免疫功能正常時(shí),CD4+/CD8+處于恒定范圍,若其平衡失調(diào),則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫功能紊亂,產(chǎn)生一系列免疫病理變化,影響機(jī)體的免疫保護(hù)機(jī)制,引起一系列免疫缺陷疾病或自身免疫病[11-12],CD4+/CD8+比值降低是疾病程度變重的主要標(biāo)志之一[13],也提示患者機(jī)體處于免疫抑制狀態(tài)[14]。實(shí)驗(yàn)室可通過檢測(cè)CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞亞群的百分率和CD4+/CD8+比值作為評(píng)價(jià)機(jī)體免疫狀況高低的依據(jù)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,試驗(yàn)組與對(duì)照組相比,CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞亞群的百分率以及CD4+/CD8+比值未出現(xiàn)明顯差異,但數(shù)值較正常的比值要低,說明試驗(yàn)組對(duì)斷奶仔豬的淋巴細(xì)胞平衡產(chǎn)生一定的影響但不明顯,可能是DON 含量劑量低,仔豬的免疫系統(tǒng)對(duì)DON 有一定的耐受性。試驗(yàn)揭示了低劑量DON 對(duì)仔豬外周血液中CD4+、CD8+、CD4+/CD8+的平衡影響非常小,在感染毒素時(shí)間不久的情況下對(duì)仔豬的外周免疫系統(tǒng)產(chǎn)生較小的毒害作用。
表2 酶活性檢測(cè)結(jié)果
圖1 淋巴細(xì)胞檢測(cè)結(jié)果
3.2 DON 對(duì)血清中CAT、GSH-Px、SOD、MDA 的影響 CAT、GSH-Px、SOD、MDA 都是反應(yīng)機(jī)體抗氧化水平的重要指標(biāo),正常生理狀態(tài)下,機(jī)體氧自由基的生成(氧化系統(tǒng))和清除(抗氧化系統(tǒng))存在一種動(dòng)態(tài)平衡。病理因素和外源有毒有害物質(zhì)會(huì)打破這種平衡,使自由基積累,造成機(jī)體氧化損傷。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)、谷胱甘肽還原酶(GR)是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分,在清除體內(nèi)氧自由基,緩解氧化損傷方面發(fā)揮著重要作用。飼糧中添加自然霉變玉米可以降低大鼠機(jī)體抗氧化能力并損傷大鼠肝功能,其效應(yīng)隨飼糧中霉變玉米比例的增加而增強(qiáng)[15]。本次試驗(yàn)結(jié)果為CDA、GSH-Px、SOD、MDA 均有明顯下降,可能由于長(zhǎng)期的暴露在DON下,機(jī)體處于失代償狀態(tài),與付瑩等[16]研究的基本一致,縱使DON 含量較低,但影響代償時(shí)間較長(zhǎng),也會(huì)對(duì)機(jī)體造成一定程度的損傷。且對(duì)各種指標(biāo)的變化規(guī)律產(chǎn)生了一定影響。
3.3 結(jié)論 本研究表明,低劑量(2 mg/kg)DON 污染的飼糧雖然未明顯影響斷奶仔豬CD4+、CD8+淋巴細(xì)胞亞群的平衡,但是對(duì)仔豬機(jī)體的抗氧化水平造成了一定程度的損害,說明DON 在影響機(jī)體健康時(shí),先是從破壞機(jī)體抗氧化系統(tǒng)開始的。
[1] UenoY,et al.赤霉病麥中毒學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要,1984:4.
[2] Pieters M N,F(xiàn)reijer J,Baars B J,et al.Risk assessment of deoxynivalenol in food:concentration limits,exposure and effects[J].Adv Exp Med Biol,2002,504:235-248.
[3] 李月紅,張祥宏,王俊靈,等.脫氧雪腐鐮刀菌烯醇對(duì)小鼠胸腺細(xì)胞凋亡和增殖的影響[J].中國(guó)病理生理雜志,2002,18(7):775-875.
[4] Preska J J,Yan D,King L E.Flowey tometrie analysis of the effeets of invitroex Posureto vomitoxin(deoxynivalenol)on apoptosis in murine T,B and IgA+ cells [J].Food Chem Toxieol,1994.
[5] 吳苗苗,肖昊,印遇龍,等.谷氨酸對(duì)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇刺激下的斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、血常規(guī)及血清生化指標(biāo)的干預(yù)作用[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2013,25(7):1587-1594,329(12):1125-1136.
[6] Eli B,Richard C,Geoffrey S.Immunology(forth edition),a short course[M].New York:Jorn Wiley & Sons Inc,2000.
[7] Rigano R E,Profumo S.Cytokine gene expression in peripheral blood mononuclear cells from patients with pharmacologically treated cystic echinococcosis[J].Clin Exp Immunol,1999b,118:95-101.
[8] 王珊,廖杰,于立方,等.流式細(xì)胞術(shù)快速檢測(cè)T 細(xì)胞亞群和NKT 細(xì)胞亞群的免疫熒光變化[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2010(3):95-97.
[9] 崔治中.獸醫(yī)免疫學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004
[10] 龔非力.醫(yī)學(xué)免疫學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[11] 屈雪琪,趙建增,梁智選,等.流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)不同試驗(yàn)條件對(duì)豬T 淋巴細(xì)胞亞群的影響[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī),2011,38(4):101-104.
[12] 張振斌,蔣宗勇.超早期斷奶應(yīng)激對(duì)仔豬T 淋巴細(xì)胞亞群的影響[J].中國(guó)畜牧雜志.1999,35(3):16-18.
[13] 謝紅兵,黃志堅(jiān),強(qiáng)陳,等.復(fù)方中草藥免疫增強(qiáng)劑對(duì)斷奶仔豬T 淋巴細(xì)胞亞群的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2007,43(10):42-43.
[14] 劉弘,趙紅,苑賀英,等.中藥復(fù)方對(duì)解脲支原體感染小鼠T細(xì)胞亞群和細(xì)胞因子的影響[J].中國(guó)中醫(yī)急癥,2011(6):917-919.
[15] 虞潔,余冰,陳代文,等.飼糧中自然霉變玉米對(duì)大鼠抗氧化能力的影響[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文.
[16] 付瑩,馬萬(wàn)成,王麗華,等.不同劑量T-2 毒素在不同時(shí)間對(duì)大鼠氧化抗氧化能力的影響[J].中國(guó)地方病防治雜志,2011(4):1001-1889.