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锌对动物免疫器官发育和免疫功能的影响

  作者: 来源: 日期:2006-09-20  
     免疫系统为动物维持正常生理功能所必需,免疫系统的防御功能包括非特异防御因素和特异性免疫应答。前者如皮肤黏膜屏障、单核的吞噬细胞系统、补体系统、溶菌酶等,后者包括细胞免疫应答和体液免疫应答。在微量元素中,锌与免疫功能关系的研究较为活跃,认为锌对免疫系统的正常发育、维持以及免疫功能发挥有重要作用。 1 锌对免疫器官发育的影响 胸腺、法氏囊为禽类的中枢免疫器官,是免疫活性细胞发育和成熟的场所,主宰机体的细胞免疫和体液免疫。若在胚胎时期和新生期发育受阻,将严重影响机体免疫功能。Pimentel等(1991)采用低锌日粮(8 mg/kg)饲喂肉仔鸡,在第5周时胸腺和法氏囊显著小于正常锌水平的对照组。 James等(1987)采用低锌饲料饲喂小鼠6周后,免疫器官的重量显著下降。Bench等(1980)的研究也表明,缺锌抑制了胸腺和外周T细胞的成熟。Paula和Pamela(1979)等研究表明,缺锌使胸腺重量减轻,且减轻的程度随低锌饲粮饲喂时间的延长而加剧。Hai等(1998)认为,锌缺乏状态下, 脾脏细胞数量减少,脾细胞亚群的数量改变。缺锌影响胚胎期和新生期胸腺、法氏囊的发育,其主要原因是胚胎期和新生期是胸腺和法氏囊等免疫器官发育及成熟的重要时期,此时期细胞代谢旺盛,这些代谢过程需要多种含锌酶,如RNA聚合酶、 DNA聚合酶、tRNA合成酶等的参与。缺锌影响这些酶的活性,可造成胸腺和法氏囊发育不良。 然而,日粮锌含量过高,对大鼠胸腺发育也有不利影响。吴嘉惠等(1997)用1000ug/g高锌饲粮和100 tzg/g含锌饲粮饲喂大鼠做对比试验,4周后高锌组大鼠胸腺重为0.31 g,而对照组为1.56 g;胸腺系数高锌组为1.4×10-3,而对照组为为4.5×10-3;高锌组胸腺细胞大小为50.71频道数,而对照组为71.38频道数,各项指标差异显著。说明高锌严重影响了胸腺发育。 过量的锌影响胸腺细胞的发育,使细胞的增殖力降低,原因可能是锌过量影响胸腺、脾脏淋巴细胞内核苷酸水平,影响正常发育细胞合成,使细胞正常发育周期受阻,胸腺、脾脏淋巴细胞增殖受到抑制,也可能由于高锌时锌与其他营养素之间的平衡遭到破坏,出现低铁、低铜,均可影响酶的活性,进而影响胸腺发育。因此可见,高锌、低锌均影响免疫器官的发育,适宜锌水平是免疫器官正常发育的保证。 2锌对细胞免疫的影响 细胞免疫应答是动物机体T细胞介导的,多种细胞和细胞因子参与的特异性防御反应。通过细胞免疫应答,不但能够特异性杀伤靶抗原,而且对体液免疫也起到促进作用。T细胞是在免疫应答过程中分泌的细胞因子,对机体的免疫应答具有重要的调节作用。 James等(1987)用植物血凝素(PHA)刺激小鼠脾细胞进行的淋巴细胞转化试验,结果表明,缺锌小鼠淋巴细胞转化能力显著低于对照组;同时缺锌影响长寿T淋巴细胞和吞噬细胞的活性。 迟发性变态反应和皮肤对植物血凝素的过敏反应都是T细胞介导的免疫反应。Kidd等(1993)在基础日粮中添加蛋氨酸锌,发现添加锌可以提高鸡对植物血凝素的皮肤过敏反应。添加蛋氨酸锌组趾蹼肿胀反应增加31.2%。Pimentel等(1991)报道,由低锌日粮向正常锌水平日粮过渡时,随锌水平的增加,迟发性免疫反应也增加。 Kidd等(1993)在饲粮中添加ZnO,绵羊红细胞抗体反应滴度增加(由3.25增加到3.74。P<0.05)。Pimentel等(1991)报道,用8、48、125txg/g的锌日粮饲喂雏鸡,其总抗体滴度为1.24、1.49和0.68,说明随锌水平增加,总抗体滴度也增加,但当锌过高时,总抗体滴度则下降。Paula和Pamela(1979)报道,缺锌可以导致皮质甾酮水平的增加,从正常锌水平下的40ug/100 mL血浆增加到低锌状态下的115ug/100 mL血浆。皮质甾酮可破坏淋巴细胞,其含量越高,对淋巴细胞破坏越严重,导致免疫功能降低。因此,缺锌不仅影响T淋巴细胞数量和T淋巴细胞体外转化率,而且降低由T细胞介导的活体变态反应,导致动物机体细胞免疫功能降低。添加锌可以在一定程度上提高细胞免疫水平。 3锌对体液免疫的影响 体液免疫是动物特异免疫的另一重要方面,无论是抗体对病原体和毒素的中和作用,还是免疫调理吞噬作用,都与免疫球蛋白水平和抗体的效价有密切关系。因此,锌对免疫球蛋白水平和 抗体效价的影响,直接反映锌与体液免疫功能的关系。 Verma等(1988)研究表明,饲喂缺锌日粮的豚鼠血清7-球蛋白水平、脾细胞溶血蚀斑数量、抗绵羊红细胞抗体滴度均显著降低;给缺锌豚鼠补锌后(锌100 mg/kg),血清中7-球蛋白的浓度明显提高。Hai等(1998)报道,60 mg/kg的含锌和 O 75 mg/kg缺锌日粮相比,感染寄生虫的数量显著减少。胃肠道寄生虫数量从每只16个下降到3.5个,差异极显著。说明缺锌降低胃肠道对寄生虫的免疫性。 4锌与自由基防御系统的关系 所谓自由基是指任何一类能够独立存在并拥有一个或一个以上未配对电子的基团,是机体正常代谢过程所产生的一种副产物。自由基具有极强的氧化能力,可对蛋白质膜(脂质蛋白)和DNA产生氧化损伤,导致DNA复制异常;引起生物膜中蛋白质、酶和磷脂交联失活,膜的通透性改变,从而影响细胞正常生理功能。体内自由基防御系统主要由酶和非酶体系构成,清除自由基的酶类主要包括过氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶等;非酶成分主要包括一些生理抗氧化物质,如维生素C、维生素 E、谷胱甘肽等。由于锌是SOD的辅助因子和 GSH-Px的激活剂,因此锌影响其活性的发挥。赵昕红等(1999)在仔猪饲料中添加高锌(1500、3000 mg/kg),SOD活性显著提高(P<0 05),添加3000 mg/kg组的GSH-Px活性显著高于正常锌(100 mg/kg)组,证明高锌能提高SOD和GSH-Px活性,从而更有效地保护机体免受自由基损伤,改善机体健康状态。
 
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