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        復(fù)方中藥對豬嗜血支原體感染預(yù)防作用的研究

        2016-07-11 07:13:16董耀澤李曉云張晉強石澤宇陳建閃李宏全馬海利
        畜牧獸醫(yī)學(xué)報 2016年2期
        關(guān)鍵詞:預(yù)防仔豬

        董耀澤,李曉云,張晉強,石澤宇,陳建閃,李宏全,馬海利

        (山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,太谷 030801)

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        復(fù)方中藥對豬嗜血支原體感染預(yù)防作用的研究

        董耀澤,李曉云,張晉強,石澤宇,陳建閃,李宏全,馬海利*

        (山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,太谷 030801)

        摘要:為研究復(fù)方中藥對豬嗜血支原體(M.suis)感染的預(yù)防效果,將復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和強力霉素分別與M.suis陽性血液在細胞培養(yǎng)液中進行培養(yǎng),間隔12 h用qPCR檢測培養(yǎng)物中M.suis拷貝數(shù)。選取臨床健康的35日齡仔豬進行M.suisPCR檢測,將50頭M.suisPCR陽性仔豬隨機分為5組,每組10頭,每組隔離飼養(yǎng)。三個復(fù)方中藥組采用拌料方式連續(xù)喂服7 d,強力霉素組拌料喂服5 d,對照組飼料中不添加任何藥物。分別于用藥前、用藥后第10、20、30天前腔靜脈采血,對血液M.suis拷貝數(shù)、紅細胞SOD活力、紅細胞膜ATP酶(Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase)活力、淋巴細胞(T、B)增殖率、血清IgG含量進行檢測。結(jié)果顯示,三種復(fù)方中藥在體外培養(yǎng)時均可極顯著降低培養(yǎng)物中M.suis拷貝數(shù)(P<0.01);在仔豬預(yù)防試驗中,與對照組和強力霉素組相比,復(fù)方中藥Ⅰ可以極顯著降低血液中M.suis拷貝數(shù)(P<0.01),提高紅細胞SOD活力與B淋巴細胞增殖率(P<0.05或P<0.01);復(fù)方中藥Ⅱ可以提高紅細胞SOD活力、Na+K+-ATPase活力與淋巴細胞增殖率(P<0.05),但無法長時間抑制M.suis生長;復(fù)方中藥Ⅲ可以極顯著降低血液中M.suis拷貝數(shù)(P<0.01),顯著提高紅細胞SOD活力(P<0.05)。結(jié)果說明:復(fù)方中藥Ⅰ對M.suis自然感染有良好的預(yù)防作用。

        關(guān)鍵詞:豬嗜血支原體;復(fù)方中藥;仔豬;預(yù)防

        豬嗜血支原體(Mycoplasmasuis,M.suis)是一種寄生于豬紅細胞表面、血漿及骨髓內(nèi)的微生物。豬感染M.suis后,多數(shù)情況下不表現(xiàn)臨床癥狀,呈隱性感染;當(dāng)機體抵抗力降低或嚴(yán)重感染時,可使紅細胞變形、裂解,引起豬發(fā)生以貧血、黃疸、發(fā)熱等為主要癥狀的疾病,稱為豬附紅細胞體病(Eperythrozoonosis)[1-2]。M.suis感染及引起的豬附紅細胞體病在許多國家和地區(qū)均有報道,給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。

        目前,尚沒有預(yù)防豬附紅細胞體病的疫苗,對該病的預(yù)防和控制主要使用強力霉素、四環(huán)素、土霉素等抗生素類藥物。但豬感染M.suis或患病后,由于并發(fā)或繼發(fā)的病原體不同,臨床用藥效果亦有差異,不僅導(dǎo)致了M.suis的耐藥性,且易引起藥物殘留和影響食品安全。因此,需要研究有效預(yù)防M.suis感染的中藥制劑。

        與西藥相比,中藥制劑不易產(chǎn)生耐藥性,價格低廉,且毒副作用小。豬附紅細胞體病屬溫?zé)岚Y,且熱勢偏盛,故本研究選取具有抗菌或抗病毒、清熱解毒、解表涼血、滋陰壯陽等作用的中藥,按照“君臣佐使”原則設(shè)計三種復(fù)方中藥,將其添加于M.suis隱性感染仔豬的基礎(chǔ)日糧中,檢測其預(yù)防效果,為臨床上合理選擇預(yù)防M.suis感染藥物提供依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1復(fù)方中藥組成及原則

        選擇具有殺菌或抗病毒作用的中藥和清熱解毒、解表涼血、滋陰壯陽的中藥,按照“君臣佐使”的原則設(shè)計復(fù)方中藥。

        復(fù)方中藥Ⅰ:由黃芩、黃柏、黃連、大黃等組成。以清三焦?jié)駸?、解氣分血分之濕毒為原則。

        復(fù)方中藥Ⅱ:由苦參、茵陳、砂仁、青蒿等組成。以清濕熱毒、散氣分結(jié)、健脾截瘧為原則。

        復(fù)方中藥Ⅲ:由柴胡、丹皮、黃芪、黃連等組成。以補氣涼血、表里雙解濕毒為原則。

        1.2動物選擇及分組處理

        于山西某養(yǎng)殖場隨機選取100頭35日齡健康仔豬,于前腔靜脈無菌采EDTA抗凝血液2 mL,進行PCR檢測[3],篩選出50頭M.suis自然感染仔豬,隨機分為5組,每組10頭,在相同條件下進行隔離飼養(yǎng),其中復(fù)方中藥Ⅰ、復(fù)方中藥Ⅱ、復(fù)方中藥Ⅲ組采用拌料方式(藥物含量為2%)連續(xù)服用7 d,強力霉素組拌料(藥物含量為0.02%)服用5 d,對照組喂服無任何藥物的飼料。于喂服藥物前1天和喂服藥物后第10、20、30天分別進行無菌采血,每次前腔靜脈采EDTA抗凝血7 mL和非抗凝血2 mL。

        1.3試驗方法

        1.3.1M.suisDNA重組質(zhì)粒qPCR定量標(biāo)準(zhǔn)曲線建立參考A.M.Guimaraes等[4]文獻設(shè)計M.suis擴增引物,上游引物F:5′-TGATGGGTAGCTGGACTGA-3′,下游引物R:5′-GCTCCATCAGACTTTCGTC-3′,由北京六合華大基因科技股份有限公司合成,預(yù)計擴增M.suisDNA的片段大小為157 bp。使用Omega試劑盒提取M.suis陽性血液DNA,進行普通PCR。將普通PCR擴增片段回收作為目的基因,與pEASY-T3質(zhì)粒載體連接,轉(zhuǎn)化Trans1-T1感受態(tài)細胞,挑選陽性克隆細胞增菌培養(yǎng),使用Omega質(zhì)粒純化試劑盒提取重組質(zhì)粒DNA,用核酸蛋白檢測儀測定其濃度,將其換算為M.suis拷貝數(shù),作為檢測M.suis拷貝數(shù)的重組質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品。將標(biāo)準(zhǔn)品10倍遞倍稀釋,按照QuantiFast?SYBR Green PCR Kit說明進行qPCR,制作M.suisDNA重組質(zhì)粒絕對定量標(biāo)準(zhǔn)曲線。1.3.2藥物對M.suis體外抑制試驗將三種復(fù)方中藥分別用水煮法熬制,用40%血清培養(yǎng)基配制成一定濃度。在24孔細胞培養(yǎng)板各孔中加入M.suis陽性抗凝血300 μL和含藥物的培養(yǎng)基1 700 μL,使復(fù)方中藥Ⅰ、復(fù)方中藥Ⅱ、復(fù)方中藥Ⅲ、強力霉素含量達4 000 μg·mL-1,對照孔加不含藥物的培養(yǎng)基。將培養(yǎng)板置37 ℃ 5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),分別于0、12、24、36、48和60 h各吸取3孔培養(yǎng)物,用Omega試劑盒提取培養(yǎng)物DNA,進行qPCR檢測。依據(jù)M.suisDNA重組質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算培養(yǎng)物中M.suis拷貝數(shù)。

        1.3.3豬血液中M.suisqPCR檢測將采集的血液樣品,提取DNA,100 μL dH2O洗脫DNA。取2 μL基因組DNA作為擴增模板,進行qPCR擴增,依據(jù)M.suisDNA重組質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算血液中M.suis拷貝數(shù)。

        1.3.4紅細胞超氧化物歧化酶(SOD)活力測定按照SOD測定試劑盒說明(南京建成)進行測定。

        1.3.5紅細胞膜ATP酶活力測定按照超微量ATP酶(Na+K+-ATPase,Ca2+Mg2+-ATPase)測定試劑盒說明(南京建成)進行測定。

        1.3.6淋巴細胞增殖能力測定在離心管中加入3 mL豬外周血液淋巴細胞分離液,沿管壁緩慢加入2 mL抗凝血。2 000 r·min-1,離心20 min。吸出白膜層(淋巴細胞),洗滌3次,棄去上清。加入含15%胎牛血清的RPMI-1640重懸細胞,吹打均勻后取樣,用臺盼藍染色計數(shù)活細胞數(shù)(>95%),調(diào)整細胞濃度至1×106·mL-1,加入96孔細胞培養(yǎng)板中,每個樣品設(shè)非特異性刺激ConA(5 μg·mL-1)、LPS(10 μg·mL-1)和不加刺激物(RPMI-1640)孔,每個樣品設(shè)4個復(fù)孔。將培養(yǎng)板置于5% CO2培養(yǎng)箱,37 °C培養(yǎng)48 h。在培養(yǎng)結(jié)束前4 h,每孔加入MTT(5 mg·mL-1),培養(yǎng)結(jié)束后每孔加入DMSO,充分溶解。用酶標(biāo)儀在570 nm波長下測定OD值。淋巴細胞增殖能力用刺激指數(shù)(SI)表示。

        SI=刺激孔OD值/對照孔OD值

        1.3.7血清IgG含量測定采用豬免疫球蛋白G(IgG)酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(南京建成)進行測定。

        2結(jié)果

        2.1M.suisDNA重組質(zhì)粒qPCR定量標(biāo)準(zhǔn)曲線

        由質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品的Real-time PCR擴增標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)可知曲線具有良好的線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線的r2為0.997,E為102.5%,符合擴增動力學(xué)的要求(r2>0.98趨近于1;0.9

        2.2藥物體外M.suis感染抑制試驗結(jié)果

        將藥物與M.suis作用不同時間后的培養(yǎng)物提取DNA,進行qPCR檢測,依據(jù)重組質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算培養(yǎng)物中M.suis拷貝數(shù)(圖2)。結(jié)果顯示,陰性對照組在檢測時間中M.suis拷貝數(shù)沒有明顯變化;三種復(fù)方中藥和強力霉素均隨著藥物與M.suis作用時間的延長,M.suis拷貝數(shù)不斷減少,說明所用藥物在體外對M.suis均有一定的抑制或殺滅作用。其抑制或殺滅程度依次為復(fù)方Ⅰ>強力霉素>復(fù)方Ⅱ>復(fù)方Ⅲ。

        2.3藥物對血液中M.suis拷貝數(shù)的影響

        根據(jù)血液M.suisqPCR檢測結(jié)果,參照重組質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算血液M.suis的拷貝數(shù)(圖3)。由于隨機分組時各組中每頭仔豬血液M.suis感染率差異較大,導(dǎo)致用藥前后各組所測血液M.suis拷貝數(shù)誤差較大,但用藥前后每頭仔豬血液M.suis拷貝數(shù)的變化趨勢基本一致。對照組血液M.suis拷貝數(shù)在檢測期間基本沒有變化,用藥組在給藥后第10天檢測時,血液中M.suis幾乎檢測不到,在給藥后第30天檢測時,復(fù)方中藥Ⅰ、復(fù)方中藥Ⅲ、強力霉素組數(shù)值略有上升,但上升幅度較小,與用藥前相比,差異均極顯著(P<0.01),但復(fù)方中藥Ⅱ組在給藥后第30天檢測時,血液中M.suis拷貝數(shù)恢復(fù)至用藥前。2.4藥物對紅細胞SOD活力影響

        在檢測期間,隨著用藥后時間的延長,對照組紅細胞SOD活力值(圖4)呈現(xiàn)下降趨勢(P>0.05),復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組紅細胞SOD活力值顯著增加(P<0.05或P<0.01);強力霉素組紅細胞SOD活力值僅呈現(xiàn)上升趨勢(P>0.05)。

        2.5藥物對紅細胞膜ATP酶活力影響

        對照組紅細胞膜ATPase活力值(圖5、圖6)隨時間的增加呈現(xiàn)下降趨勢,其中Ca2+Mg2+-ATPase活力值顯著下降(P<0.05)。復(fù)方中藥Ⅰ、復(fù)方中藥Ⅱ、強力霉素組Na+K+-ATPase活力值呈現(xiàn)持續(xù)上升,其中強力霉素組極顯著增加(P<0.01),復(fù)方中藥Ⅱ組顯著增加(P<0.05),復(fù)方中藥Ⅰ組僅有上升趨勢(P>0.05);復(fù)方中藥Ⅲ組Na+K+-ATPase活力值出現(xiàn)了一過性上升,于給藥后第10天極顯著增加(P<0.01),但在給藥后第20天檢測時又開始顯著下降,第30天檢測時恢復(fù)到了給藥前的水平。復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ組Ca2+Mg2+-ATPase活力值呈現(xiàn)上升趨勢(P>0.05),復(fù)方中藥Ⅲ、強力霉素組活力值分別于給藥后第10、20天呈現(xiàn)上升,第30天酶活力值又恢復(fù)至給藥前的水平。

        2.6藥物對淋巴細胞增殖能力的影響

        在檢測期間,對照組T、B淋巴細胞刺激指數(shù)(圖7、圖8)無明顯變化,復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ組T、B淋巴細胞刺激指數(shù)呈明顯上升(P<0.05或P<0.01),復(fù)方中藥Ⅲ、強力霉素組T、B淋巴細胞刺激指數(shù)先上升后又下降。

        2.7藥物對血清IgG含量的影響

        對照組血清IgG含量(圖9)無明顯變化,用藥組在用藥后血清IgG含量均有所上升,其中復(fù)方中藥Ⅰ組在用藥后第10天血清含量顯著上升(P<0.05),復(fù)方中藥Ⅱ組在用藥后第20天血清含量極顯著上升(P<0.01),復(fù)方中藥Ⅲ組和強力霉素組在用藥后第10天血清含量極顯著上升(P<0.01);但在給藥后第30天時IgG含量下降,復(fù)方中藥Ⅰ、復(fù)方中藥Ⅱ、強力霉素3組IgG含量均高于用藥前(P>0.05),復(fù)方中藥Ⅲ組卻低于用藥前(P>0.05)。

        3討論

        3.1藥物體外對M.suis拷貝數(shù)的影響

        在體外研究藥物與M.suis作用后,M.suis拷貝數(shù)的變化可以直觀的反映藥物對M.suis的作用效果。本研究將藥物與M.suis在細胞培養(yǎng)液中作用不同時間后,用qPCR定量測定M.suis拷貝數(shù),結(jié)果說明,復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ與強力霉素有同樣的藥效,隨著作用時間的延長M.suis拷貝數(shù)逐漸降低,說明藥物在體外可以有效地抑制或殺滅M.suis。

        3.2藥物對豬血液中M.suis拷貝數(shù)的影響

        仔豬用藥后,血液中M.suis拷貝數(shù)檢測結(jié)果表明,復(fù)方中藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ與強力霉素可以有效地降低M.suis拷貝數(shù),但停藥后隨著時間延長,M.suis拷貝數(shù)不斷增加,尤其是復(fù)方中藥Ⅱ在停藥20 d左右M.suis拷貝數(shù)又恢復(fù)到原來水平,這說明所用復(fù)方中藥均有殺滅或抑制M.suis作用,停止用藥后,由于血藥濃度的降低,M.suis又開始增殖,使血液中M.suis數(shù)量不斷增加。

        3.3藥物對紅細胞相關(guān)指標(biāo)的影響

        M.suis主要致病機制是M.suis附著于紅細胞,使紅細胞膜發(fā)生變形,通透性增加,易發(fā)生溶血;同時,M.suis改變紅細胞膜抗原性,被自身免疫系統(tǒng)視為異物,從而使宿主通過啟動自身免疫防御機制破壞紅細胞[5]。所以,本研究通過檢測紅細胞相關(guān)指標(biāo)變化說明復(fù)方中藥對M.suis感染的預(yù)防作用。

        3.3.1紅細胞SOD紅細胞SOD主要作用是通過催化陰離子自由基發(fā)生岐化反應(yīng)生成二氧化碳和水,消除自由基,從而阻止自由基的鏈鎖反應(yīng),是防止紅細胞損傷的重要原因,在清除紅細胞表面黏附的抗原抗體復(fù)合物和血液病原過程中起重要作用。李清艷等[6]、韓惠瑛等[7]、馬海利等[8]研究證實M.suis自然感染仔豬紅細胞SOD活力降低。本研究所用復(fù)方中藥均可增強紅細胞SOD活性,提高紅細胞清除自由基的能力,平衡機體的氧化與抗氧化能力。

        3.3.2紅細胞Na+K+-ATPase和Ca2+Mg2+-ATPaseATPase在細胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運、能量代謝、維持細胞內(nèi)外正常離子濃度等方面起著重要作用,機體在缺氧及一些疾病狀態(tài)下,ATPase活力會發(fā)生一系列改變,馬海利等[8]證實紅細胞ATPase活力隨著M.suis感染強度的增加而降低。本研究證實所用復(fù)方中藥均可提高紅細胞膜Na+K+-ATPase和Ca2+Mg2+-ATPase活力,對細胞膜內(nèi)外紊亂的離子起到良好的調(diào)節(jié)作用。

        3.4藥物對免疫功能的影響

        柴方紅等[9]、J.F.Zachary等[10]證明仔豬感染M.suis或患附紅細胞體病后,體液免疫水平和細胞免疫水平均明顯下降。本研究通過檢測T淋巴細胞增殖率、B淋巴細胞增殖率、血清IgG含量變化,從細胞免疫與體液免疫方面說明復(fù)方中藥對M.suis感染的預(yù)防作用。

        淋巴細胞轉(zhuǎn)化能力的高低可反映機體的免疫功能狀態(tài),常用淋巴細胞增殖率反應(yīng)機體免疫能力[11-12]。本研究證明,復(fù)方中藥均可使T、B淋巴細胞增殖率升高,尤其是復(fù)方中藥Ⅰ與復(fù)方中藥Ⅱ能夠顯著提高淋巴細胞增殖率,說明復(fù)方中藥可以提高仔豬的細胞免疫功能。IgG是血清免疫球蛋白的主要成分,其含量高低可以反映機體的防御能力。已證明復(fù)方制劑可以刺激機體產(chǎn)生免疫球蛋白[13-14],本研究證明復(fù)方中藥可以使血清中IgG含量也出現(xiàn)了一過性增長,說明復(fù)方中藥可以通過提高機體免疫力,對抑制M.suis感染起到了一定的作用。

        4結(jié)論

        三種復(fù)方中藥在體外均有抑制或殺滅M.suis的作用;復(fù)方中藥Ⅰ可以顯著降低血液中M.suis拷貝數(shù),提高紅細胞SOD活力與B淋巴細胞增殖率;復(fù)方中藥Ⅱ無法長時間抑制血液中M.suis生長,但可以提高紅細胞SOD活力、Na+K+-ATPase活力與淋巴細胞增殖率;復(fù)方中藥Ⅲ可以顯著降低血液中M.suis拷貝數(shù),提高紅細胞SOD活性。結(jié)果說明,復(fù)方中藥Ⅰ對M.suis自然感染有良好的預(yù)防作用。

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        (編輯白永平)

        Prophylactic Effect of Compound Chinese Herbal Medicine onMycoplasmasuisInfection

        DONG Yao-ze,LI Xiao-yun,ZHANG Jin-qiang,SHI Ze-yu,CHEN Jian-shan,LI Hong-quan,MA Hai-li*

        (CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

        Key words:Mycomplasmasuis;compound Chinese herbal medicine;piglets;prophylactic effects

        Abstract:The study aimed to develop compound Chinese herbal medicine that is more efficient in prevention and control of theM.suisinfection.M.suisof positive blood were cultured in cell culture fluid with the compound Chinese herbal medicine Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ and deoxytetracycline.The copies ofM.suisin cell culture fluid were measured by qPCR every 12 h.Fifty clinical healthy,35 day-old piglets with natural infection ofM.suisconfirmed by PCR were randomly allocated to 5 groups,each with 10 replicates,and all the groups were fed separately.Piglets in three compound Chinese herbal medicine group were fed with a diet that contained 20 g·kg-1of the compound Chinese herbal medicine Ⅰ,Ⅱ,and Ⅲ respectively for seven days;piglets in deoxytetracycline group were fed with a diet that mixed 200 mg·kg-1of deoxytetracycline for five days;piglets in control group were fed with diet.Blood samples of piglets were collected by the anterior vena before (0 day) and after the usage of medicine at the 10th,20thand 30thdays.The copies ofM.suisin blood,erythrocyte superoxide dismutase,erythrocyte membrane ATPase (Na+K+-ATPase,Ca2+Mg2+-ATPase),lymphocyte proliferation rate (T,B),and the serum content of IgG were measured.The results showed that:the three compound Chinese herbal medicine could significantly decrease the copies ofM.suisinvitro(P<0.01);compared with the deoxytetracycline group and the control group,the compound Chinese herbal medicine Ⅰ could significantly decrease the copies ofM.suisin blood of piglets (P<0.01),improve the activity of erythrocyte superoxide dismutase and B-proliferation rate (P<0.05);the compound Chinese herbal medicine Ⅱ had positive effects on erythrocyte superoxide dismutase,the activity of erythrocyte membrane Na+K+-ATPase and lymphocyte proliferation rate (P<0.05),whereas it could not effectively reduce theM.suiscopies;the compound Chinese medicine Ⅲ could reduce theM.suiscopies in blood of piglets (P<0.01) and only improve the activity of erythrocyte superoxide dismutase (P<0.05).In conclusion,the compound Chinese medicineⅠhas favorable prophylactic effects on theM.suisinfection.

        doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.02.026

        收稿日期:2015-07-13

        基金項目:山西省科技攻關(guān)項目(20130311028-1)

        作者簡介:董耀澤(1989-),男,山西太原人,碩士,主要從事動物傳染病的診斷與防治的研究,E-mail:t123o456m789@163.com *通信作者:馬海利,教授,E-mail:mahaili1718@126.com

        中圖分類號:S852.62;S853.9

        文獻標(biāo)志碼:A

        文章編號:0366-6964(2016)02-0404-07

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