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        微量元素鋅對機(jī)體免疫功能的影響研究進(jìn)展

        2016-04-05 12:35:02
        獸醫(yī)導(dǎo)刊 2016年4期
        關(guān)鍵詞:胸腺微量元素自由基

        左 楠

        (哈爾濱市動物衛(wèi)生防疫站,黑龍江哈爾濱 150016)

        微量元素鋅對機(jī)體免疫功能的影響研究進(jìn)展

        左 楠

        (哈爾濱市動物衛(wèi)生防疫站,黑龍江哈爾濱 150016)

        微量元素鋅是動物體的必需元素,其在體內(nèi)具有廣泛的生理功能而被稱為“生命元素”。鋅是體內(nèi)40多種金屬酶的組成成分,200多種酶的激活因子,參與核酸和蛋白質(zhì)合成、能量代謝、氧化還原、免疫等過程。

        鋅;免疫功能;影響機(jī)制

        1 鋅的吸收和代謝

        鋅分布于人和動物體所有組織器官、體液和分泌物中,是機(jī)體中含量第二多的微量元素。但鋅在機(jī)體內(nèi)沒有特殊的儲存機(jī)制。鋅在體內(nèi)主要是以酶的方式存在的。鋅的吸收一般需要在胃內(nèi)酸性環(huán)境下與食糜中的配體形成復(fù)合物才易吸收,主要吸收部位在小腸。鋅被吸收得很少,食物中鋅能被機(jī)體吸收的不足10%。鋅主要經(jīng)糞排出,正常動物尿中鋅的排出幾乎不受鋅攝入量的影響。

        2 鋅的生物學(xué)功能

        人和動物體中所有生命物質(zhì)都含有鋅,鋅是DNA、RNA聚合酶、胸腺嘧啶苷激酶和堿性磷酸酶等三百多種酶的組成成分或激活因子,直接參與核酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成及組織代謝。鋅對維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和正常的生理功能起著重要的作用,作為活性因子和酶催化生化反應(yīng)。鋅元素是構(gòu)成多種蛋白質(zhì)所必需的,而蛋白質(zhì)又是人和動物體中各組織器官的基礎(chǔ),因此,鋅是各種器官組成的重要成分。鋅在肝臟組織中含量最多,并通過腸胃的吸收和膽汁的排泄來維持它們在人和動物體內(nèi)的平衡。

        3 鋅對免疫功能的影響

        3.1 鋅對細(xì)胞免疫的影響

        鋅是維持正常T細(xì)胞和其他免疫功能的重要元素。人和動物缺鋅時,T細(xì)胞功能受損,引起細(xì)胞介導(dǎo)免疫改變,免疫力降低。同時,缺鋅還可能使免疫細(xì)胞增殖減少,胸腺因子活性降低,DNA合成減少,細(xì)胞表面受體發(fā)生變化。因此,機(jī)體缺鋅可削弱免疫機(jī)制,降低抵抗力,使機(jī)體易受微生物感染。實驗動物及人缺鋅時,細(xì)胞免疫系統(tǒng)易受到影響,表現(xiàn)為T淋巴細(xì)胞總數(shù)減少,特別是輔助T細(xì)胞減少,T淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)降低,T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫功能下降。巨噬細(xì)胞既是機(jī)體發(fā)揮非特異性免疫的功能細(xì)胞,又能夠攝取、處理異物及抗原,進(jìn)而影響機(jī)體特異性免疫功能。研究表明,缺鋅能夠使大鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬率和吞噬指數(shù)明顯降低,使吞噬功能、殺滅錐蟲的能力下降,經(jīng)適量補鋅后可糾正這些免疫缺陷。

        3.2 鋅對體液免疫的影響

        體液免疫是動物特異性免疫的另一重要方面,無論是抗體對病原體和毒素的中和作用,還是免疫調(diào)節(jié)吞噬作用,都與免疫球蛋白水平和抗體的效價有密切關(guān)系。因此,鋅對免疫球蛋白水平和抗體效價的影響,直接反映鋅與體液免疫功能的關(guān)系。耿愛蓮等人研究報道,海蘭白蛋雞隨飼料鋅水平的提高,血清球蛋白含量顯著增加,與對照組相比,IgG、IgM、IgA含量均差異極顯著。缺鋅后胸腺肽、胸腺素生成減少及活力下降,脾臟B淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)降低、B淋巴細(xì)胞減少并出現(xiàn)一些不成熟的B淋巴細(xì)胞。

        3.3 鋅對細(xì)胞因子的影響

        細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞生長分化和免疫功能的關(guān)鍵信使。多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生和生物學(xué)活性影響T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及自然殺傷細(xì)胞的發(fā)育和功能。大量的研究表明,鋅缺乏時IL-1、IL-2、IL-4、IFN-γ的分泌受到抑制,且IL-2受體mRNA在淋巴細(xì)胞中的表達(dá)下降。IL-6是細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中的重要成分,主要影響成熟的B細(xì)胞產(chǎn)生IgM、IgG和IgA。鋅可明顯提高淋巴細(xì)胞分泌IL-6水平。

        3.4 鋅對免疫器官的影響

        鋅是胸腺內(nèi)分泌生物活性必需的元素,鋅缺乏時可引起胸腺、脾、淋巴結(jié)和腸道淋巴組織功能不全,嚴(yán)重者發(fā)展為淋巴組織萎縮。鋅缺乏對免疫系統(tǒng)的影響十分迅速而明顯。研究表明,鋅缺乏使青年小鼠體重下降25%,胸腺的重量減少50%,脾臟和周圍血液中的淋巴細(xì)胞數(shù)減少到幾乎只有一半,抗體和細(xì)胞介導(dǎo)的應(yīng)答能力也大約為正常小鼠的一半,與淋巴細(xì)胞的絕對數(shù)減少呈相關(guān)性。

        4 鋅影響免疫功能的主要機(jī)制

        鋅對動物體的免疫功能調(diào)節(jié)機(jī)制尚不完全清楚,可能主要與下列因素有關(guān):

        機(jī)體中有近300種酶的合成和活化依賴于鋅的存在,缺鋅可使核酸合成中的關(guān)鍵酶——胸腺嘧啶脫氧核苷激酶、脫氧核酸酶等鋅依賴酶活性不足,造成細(xì)胞DNA復(fù)制、RNA和蛋白質(zhì)的合成障礙,淋巴細(xì)胞對抗原及有絲分裂原刺激的、增殖的反應(yīng)能力下降,淋巴因子產(chǎn)生能力下降。

        鋅與自由基代謝有關(guān)。鋅是機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化劑,參與抗氧化酶CuZn-SOD的構(gòu)成和誘導(dǎo)金屬硫蛋白的合成。CuZn-SOD可清除超氧陰離子自由基,防止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。金屬硫蛋白含豐富巰基,是重要的自由基消除劑。自由基對免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用,低濃度的氧自由基是激活淋巴細(xì)胞的陽性因子,高濃度的自由基可抑制淋巴細(xì)胞的活性。

        胸腺激素能在不同的環(huán)節(jié)上控制T細(xì)胞的發(fā)育、分化,誘導(dǎo)淋巴干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為T細(xì)胞,并使之進(jìn)一步分化成熟為具有各種特殊功能的T細(xì)胞亞群,增強(qiáng)各T亞群細(xì)胞的反應(yīng)能力,在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫平衡中起著重要的作用。缺鋅可造成胸腺激素活性的下降,從而導(dǎo)致機(jī)體免疫功能降低。

        5 小結(jié)

        鋅作為人和動物體必需的微量元素,雖然在人和動物體中含量很少,但卻廣泛分布于各個器官中,它在人和動物體內(nèi)的含量僅次于鐵,居第二位,人和動物體中的鋅以鋅離子為中心離子存在于許多酶或金屬蛋白中,參與人和動物體內(nèi)一系列代謝過程。鋅能提高免疫功能,它是維持機(jī)體正常免疫功能和防御機(jī)能所必需的物質(zhì)??梢苑€(wěn)定細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能延緩衰老。鋅具有強(qiáng)大的生物學(xué)功能,但目前對于其免疫調(diào)節(jié)機(jī)制的分子水平研究尚不夠深入,有待進(jìn)一步研究。

        [1] 丁小波,文利新.微量元素鋅與動物免疫[J].微量元素與健康研究,2006,23(3):55-57.

        [2] 楊克敵.微量元素與健康[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

        [3] Rieds M.Role of Trace Elements in CHD[J].BrJ of Nutrs,1999,(81):83-84.

        左楠(1981—),男,黑龍江省佳木斯市人,碩士,獸醫(yī)師,主要從事動物疾病防控、畜牧獸醫(yī)技術(shù)推廣及科研工作。

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