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净力安对蛋鸡脾脏免疫功能的影响

点击量:4560  发布时间:2016-01-18 09:27:35  作者:mulechuan

4.1 试验材料
4.1.1 试验动物
同第二章
4.1.2 试验仪器

4.1.3 主要试剂

4.1.3.1试剂的配制
0.01 mol/LPBS缓冲液:称取NaCI、KCl、Na2HPO4·12H2O、KH2PO4分别为4.0 g、0.1 g、1.45 g、0.1 g,加双蒸水定容至500 mL,调pH至7.4,121℃高压灭菌30 min,放入4℃保存备用。
1%多聚甲醛:多聚甲醛1 g,加PBS 100 mL,密封后56℃水浴过夜,次日调pH至7.4,经滤器滤菌后4℃避光保存。
0.4%台盼蓝染液:称取台盼蓝0.4 g,加少许蒸馏水研磨后补水至100 mL,过滤除菌后4℃保存。
0.1% DEPC处理水:取DEPC 1mL加入到1000mL灭菌的双蒸水中,搅拌过夜,次日高压灭菌30min,分装保存即可。
75% 乙醇:75mL乙醇,加入25 mL灭菌的DEPC处理水,现用现配。


4.2 试验方法
4.2.1 试验设计
同第二章

4.2.2 试验基础日粮组成
同第二章

4.2.3 饲养管理
同第二章

4.2.4 样品采集与处理
于试验结束时,每组每个重复随机抽取2只鸡,共12只,称取体重后,断颈宰杀。在无菌的条件下,剖开腹腔,摘取脾脏置于无菌的平皿中,仔细剥离周围的结缔组织后称重;再用灭菌的眼科剪与镊子取1/3脾脏组织,立即浸于预冷的无菌PBS中,待处理以检测淋巴细胞亚群;最后剪取两小块脾脏组织,放于无RNA酶的EP管中,液氮速冻后于-80℃保存。

4.2.5 脾脏免疫指数的测定
根据试验时所测得的蛋鸡体重与脾脏重量,应用下面公式计算脾脏的免疫指数。
脾脏指数(mg/g)=脾脏重量(mg)/体重(g)

4.2.6 T淋巴细胞亚群CD4+、CD8+的测定

4.2.6.1脾脏淋巴细胞悬液的制备
用眼科镊去除摘取脾脏表面的脂肪组织与被膜,经预冷的PBS漂洗3遍后,用眼科剪将脾脏剪碎,再用注射器在200目的尼龙网上轻轻研磨脾脏,吸取2 mL组织滤液,沿管壁缓慢注入,轻悬在等体积的淋巴细胞分离液上,2000 r/min,4℃离心20 min,收集第二层乳白色的淋巴细胞于EP管中,加PBS缓冲液1 mL,1500 r/min,4℃离心15min后弃上清,将淋巴细胞沉淀用含1%胎牛血清的PBS冲洗2次,1000 r/min,4℃离心10 min。T淋巴细胞经血球计数板计数后,应用1%胎牛血清的PBS将细胞配成1×106cells/mL的悬浮液。

4.2.6.2细胞活力的鉴定
吸取100 μL细胞悬液于EP管中,加入等体积的台盼蓝染色液,轻混后染色3~5 min。应用血细胞计数板对染蓝的死细胞与未被染蓝的活细胞进行计数,计算细胞活力,要求淋巴细胞活性≥90%。

4.2.6.3荧光染色
表4.3 荧光抗体染色方法

取淋巴细胞悬液1 mL于EP管中,1200 r/min离心8 min,弃上清,留液体约50 μL,缓慢混匀,按表4.3加入荧光单抗进行染色,混用后4℃避光孵育30 min,1200r/min离心8min,弃上清,沉淀经含1%胎牛血清的PBS洗涤2次后,加入0.5 mLPBS(0.22μm滤膜过滤)重悬,1 h内上机检测(不能及时检测时,用1%多聚甲醛固定液重悬沉淀,4℃避光保存,48 h内检测)。


4.2.7 脾脏IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ mRNA表达量的测定
4.2.7.1脾脏组织总RNA提取
RNA提取准备工作:用蒸馏水配制1‰的DEPC溶液,经猛烈震荡混匀后,于室温静置过夜,一部分DEPC水用于浸泡试验所需的枪头盒、EP管、PCR管、枪头等塑料制品,浸泡过夜以去除RNA酶,高压灭菌后烘干备用;一部分DEPC水经高压灭菌分解后,用于配制75%乙醇和1×TAE试剂;分装若干管灭菌的DEPC水用于溶解RNA沉淀;研钵、药匙、镊子等160℃高温烘烤4~8 h备用。

RNA提取具体步骤:
(1)组织研磨
于-80℃冰箱中取出脾脏组织样品,放入液氮预冷的研钵内,迅速研磨,间歇加入液氮使研钵处于低温状态,研磨10 min,使样品接近粉末状,取50~100 mg组织放于含有1 mlTrizol的EP管中,上下颠倒混匀,室温放置10 min,充分裂解细胞。

(2)相分离加入
200 μL氯仿,盖盖后手动剧烈摇晃15 s,在室温中放置3 min,4℃条件下12 000 ×g离心15min。离心后分三层,小心吸取上层水相400 μL,至另一无RNA酶的EP管中。

(3)RNA沉淀
向含有水相的EP管中加入异丙醇500 μL,摇匀,室温放置10 min,4℃下12 000 ×g离心15 min,即可看到管底部和侧壁有絮状样乳白色RNA沉淀。

(4)RNA洗涤
弃上清,加入预冷的75%乙醇1 mL,充分混匀,室温放置2 min,4℃下8 000 ×g离心5 min。

(5)溶解
RNA弃上清,开盖倒扣于干净的滤纸上,干燥RNA沉淀5~10 min,取0.1% DEPC处理水30 μL重悬RNA沉淀,吹吸溶解。取6 μL RNA溶液用于测浓度与电泳,剩余RNA置于-80℃,待反转录。

(6)RNA质量控制
利用核酸蛋白浓度测定仪测定RNA浓度及OD260/280值,比值保证在1.8~2.0之间,记录RNA浓度。对提取的RNA样品进行变性琼脂糖凝胶电泳,1%琼脂糖凝胶由0.1% DEPC水配制的1×TAE制备。

4.2.7.2样品cDNA合成
(1)按表4.4剂量配制去除基因组DAN反应混合液,在冰上操作。

(2)42℃水浴2 min。

(3)在冰上配制反转录反应液,按反应数+2量配制Master Mix,轻混后吸取10 μL分装到步骤1的反应液中,进行反转录反应。

(4)置于37℃水浴15 min。
(5)立即放于85℃水浴5 s,结束反转录反应。
(6)分装后,-20℃保存备用。

4.2.7.3引物设计与合成
在Gene Bank中找到鸡的IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ和β-actin的mRNA基因序列,利用Primer 5.0和Oligo 6软件设计及验证参考的引物,由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,见表4-6。

4.2.7.4PCR检验引物特异性
以合成的cDNA为模板,对IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ目的基因和β-actin内参进行PCR扩增,检验引物的特异性。反应体系如表4.7。

反应结束后,将PCR产物进行1.5%的琼脂糖凝胶电泳,并用凝胶成像系统进行观察,比对片段大小,拍照留图。然后对扩增产物进行胶回收(按胶回收试剂盒说明书进行操作),并将回收产物再次进行电泳验证,保证回收产物的准确性。对回收产物进行浓度测定,将核酸浓度超过2μg/μL的胶回收样品与引物一起送到上海生工进行核酸序列的测定,最后将测序结果进行BLAST对比分析。

4.2.7.5荧光定量

每个样品做三个平行,以β-actin为内参,应用2-△△Ct法对目的基因的相对表达水平进行分析。

4.2.8 数据统计
应用SPSS17.0软件对数据进行统计分析,使用One-wayANOVA法分析试验数据的方差,结果以Mean±SD表示;应用Duncan氏多重比较分析数据的统计学差异。P<0.05时为差异显著。


4.3 结果
4.3.1 脾脏免疫指数的检测结果

由表4.9可知,试验A组脾脏指数最高,与对照组相比增加了8.64%,抗生素组值最低,各处理组间差异不显著(P>0.05)。

4.3.2 脾脏淋巴细胞亚群CD4+、CD8+的检测结果
表4.10净力安对蛋鸡T淋巴细胞表面分子CD4+%、CD8+%及CD4+/CD8+的影响
Table 4.10 The effect of Oiloriganum on CD4+%, CD8+% and CD4+/CD8+of lymPhocytes subsets in laying hens

注:同行上标字母相同为差异不显著(P>0.05),肩标含不同小写字母为差异显著(P<0.05)。

Note:The identicallettersmean no difference (P>0.05), thedifferentsmall letters mean significantdifferences (P<0.05)。

表4.10显示,各组之间淋巴细胞亚群CD4+%相比较差异不显著:但试验A组CD4+%高于其余4组(P>0.05);各组间CD8+%相比较,试验A组与试验B组显著低于对照组(P<0.05);各组间CD4+/CD8+比值相比较,试验A组显著高于对照组(P<0.05)。图4.1为5个处理组的流式检测散点图结果。


4.3.3 脾脏细胞因子IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ mRNA表达量的检测结果

4.3.3.1总RNA提取结果将各组提取的总RNA进行凝胶电泳检测,由图4.2可知,28 s与18s条带清晰可见,且28 s条带亮度约为18 s条带亮度的2倍,5 s较浅,与总RNA提取标准凝胶图基本一致。使用核酸蛋白浓度测定仪检测提取RNA的OD260/280值,均在1.8~2.0之间,说明提取的各组总RNA片段完整,纯度高,降解少,可进行反转录试验。

4.3.3.2PCR扩增目的基因结果

以反转录得到的cDNA为模板,利用4个目的基因和β-actin内参基因的特异性引物进行PCR反应,扩增产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。结果显示:IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ和β-actin的PCR扩增产物大小与目的片段一致,无引物二聚体,可进行后续试验。图4.3为目的基因PCR产物的电泳结果。

4.3.3.3净力安对脾脏细胞因子mRNA表达量的影响

注:同行上标字母相同为差异不显著(P>0.05),肩标含不同小写字母为差异显著(P<0.05)。
Note:The identicallettersmean no difference(P>0.05), thedifferentsmallletters mean significantdifferences (P<0.05).




IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ mRNA表达水平检测结果见表4.11及分别见图4.4,图4.5,图4.6,图4.7。结果表明:试验A组IL-2 mRNA表达量最高,显著高于对照组与抗生素组(P<0.05);试验A组与试验B组IL-4 mRNA表达量显著高于抗生素组(P<0.05),且试验A组表达量最高;试验组与抗生素组的IL-10 mRNA表达量与对照组相比均显著下调(P<0.05),但试验A组的IL-10表达量略高于抗生素组与试验B、C组;试验组与抗生素组的IFN-γ mRNA表达量与对照组相比呈下调趋势,其中抗生素组与试验C组显著低于对照组。

4.4 讨论
4.4.1 净力安对蛋鸡脾脏指数的影响
禽类重要的免疫器官有胸腺、法氏囊和脾脏,胸腺是机体与免疫紧密相关的重要淋巴器官,是雏鸡血液中淋巴细胞的来源。法氏囊是禽类特有的中枢免疫器官,可以分化产生B淋巴细胞。脾脏则是禽类最大的外周免疫器官,富含巨噬细胞、树突状细胞和郎罕氏细胞,它是T,B淋巴细胞定居参与细胞和体液免疫的场所之一。免疫器官的发育状况会直接影响机体的免疫水平。Rivas等发现,胸腺、法氏囊和脾脏的重量能够用来衡量雏鸡的免疫状况,免疫器官的重量与机体活重的比值(免疫指数)越大,则机体的细胞和体液免疫机能越强。Grossman也曾指出,免疫器官指数降低是免疫抑制的表现,而免疫器官指数增加是免疫力增强的表现。林清华等研究发现牛至油能显著增加小鼠的脾脏重量。胡晓飞等研究日粮中添加牛至油对肉鸡免疫机能的影响发现,牛至油具有增高免疫器官指数的趋势,法氏囊、脾脏平均增重分别为6.95%、15.25%[119]。王秋梅等在肉鸡饲料中添加75mg/kg牛至油(止痢草精油)发现,对法氏囊的发育无明显影响,但在21日龄添加100 mg/kg、125mg/kg、150mg/kg牛至油能够显著提高法氏囊指数(P<0.05),在肉鸡42日龄时,添加牛至油100 mg/kg还能够显著提高脾脏指数。杜银峰研究发现,止痢草提取物的添加能够显著增加42日龄肉鸡的法氏囊指数,提示止痢草可能具有增强淋巴细胞的免疫作用。而Radwan也发现,在蛋鸡饲料中添加0.5%牛至油使脾脏指数增加了11.46%。由于蛋鸡的免疫器官胸腺和法氏囊随着鸡只的成熟而退化,脾脏则成为成年鸡重要免疫器官,本试验选用30周龄蛋鸡,研究了净力安对蛋鸡脾脏指数的影响,试验结果显示净力安的添加有增加脾脏免疫指数的趋势,与对照组相比增加了8.64%,差异不显著。可能由
于净力安对雏鸡免疫器官的影响较大,对成年鸡器官指数的影响较小。

4.4.2 净力安对蛋鸡脾脏T细胞亚群的影响
T淋巴细胞是家禽体内重要的免疫活性细胞,不仅能够介导细胞免疫,还能对机体的免疫应答进行调节。T淋巴细胞具有杀伤靶细胞、对特异性抗原应答反应、辅助或抑制抗体的产生和产生细胞因子等多种生物学功能,是防止疾病感染,抑制肿瘤形成的重要免疫细胞。T细胞的细胞膜上有很多表面抗原和受体标志,能够与相应的细胞膜结合,它的一种免疫效应形式就是通过与靶细胞特异性结合,直接杀伤靶细胞,另一种则是通过释放淋巴因子,放大和增强免疫效应。T细胞是极其复杂的不
均一体,在同时间段可存在不同阶段或不同功能的亚群,其分类方法亦很多。T细胞根据功能的不同可分为辅助性(Th)、抑制性(Ts)和杀伤性(Tc)T细胞;根据T细胞表面CD抗原的表达不同可分为CD4和CD8阳性细胞群亚群。CD4主要表达于TH,它可通过MHCⅡ类分子识别外源性抗原,CD4+T细胞包括Th0、Th1和Th2,能够促进T、B细胞等增殖与分化、调节免疫反应活性、分泌细胞因子、增强Tc发挥免疫功能,辅助B细胞分化为浆细胞产生抗体;而CD8主要表达于细胞毒性T细胞(CTL),它可与MHC类抗原结合识别内源性抗原,CD8+T细胞包括Ts和Tc,具有免疫抑制和细胞毒性的作用。正常情况下,CD4+/CD8+维持在正常范围内,而CD4+/CD8+比例失衡时,则会造成免疫功能紊乱,影响机体的免疫保护机制,引起免疫缺陷病或自身免疫病。在临床上检测CD4+/CD8+能够反应机体免疫功能的状态[125],一般由于CD8+细胞增高,导致CD4+/CD8+下降,则反应机体的细
胞免疫处于抑制状态[126]。而刘延等发现,CD4+、CD4+/CD8+的升高,CD8+细胞数量的下降,预示着机体的细胞免疫功能增强。
Ariza-Nieto等在母猪的日粮中添加牛至油,研究其对母猪的免疫状态的影响发现,在7 d和14 d时对CD4%、CD8%和CD4+/CD8+均无显著性影响,但他表明,在先前的研究中发现,牛至油对4和7周龄育肥猪血液中淋巴细胞的CD4%和CD8%均有显著性提升,并指出需要饲喂较长的时间来进行更多的研究[99]。本试验结果表明,添加50mg/kg净力安的试验A组CD4+%有增高的趋势,高于其余试验组与对照组,但差异不显著(P>0.05);而各组间CD8+%相比较,试验A组与试验B组显著低于对照组(P<0.05);试验A组的CD4+/CD8+显著高于对照组,差异显著(P<0.05)。从该结果可以看出,净力安降低了CD8+%,升高了CD4+/CD8+,对CD4+%有增高的趋势,说明50 mg/kg净力安的添加对蛋鸡的细胞免疫功能具有增强的效果。

4.4.3 净力安对蛋鸡脾脏主要细胞因子的影响
细胞因子是由多种细胞产生的一组多肽类生物活性物质,具有广泛的生理功能。它们在抗肿瘤、抗感染以及细胞生长、分化上发挥主要作用。体内各细胞因子间存在着相互协同、抑制、诱生的作用,介导各类细胞间的相互作用,协调不同细胞间的功能,进而维持体内免疫应答的有序进行,保持内环境的稳定。Mosmann在1986年发现CD4+T细胞有Th1和Th2两种功能不同的亚群,它们均由Th0分化而成。Th1主要分泌IL-2、IFN-γ等细胞因子,介导细胞免疫反应;Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等,介导体液免疫应答。Th1细胞可通过分泌IFN-γ细胞因子抑制Th2细胞的增殖,Th2细胞亦可通过分泌IL-4与IL-10抑制Th1细胞的作用。
IL-2主要由T淋巴细胞产生,以自分泌和旁分泌的方式发挥作用,主要促进T细胞的扩增生长与分化,对免疫应答具有良好的调节作用。除此以外,它还能增强疫苗诱导的免疫反应,协同刺激B细胞的增殖、分化,从而促进抗体的产生;它能够增强NK细胞、单核细胞等杀伤细胞的生物活性,并诱导产生IFN-γ等细胞因子,进一步增强机体的免疫功能。刘第书等报道称挥发油、甙类、多糖、生物碱及健脾补气类中草药等均能促进IL-2的产生。另一个典型的Th1型细胞产生的细胞因子是IFN-γ,主要由T淋巴细胞和NK细胞分泌。它具有较强的免疫调节作用,能够调节T、B淋巴细胞的增殖分化;增强免疫细胞表面抗原与抗体的表达;通过活化巨噬细胞,增强巨噬细胞的抗感染能力,并能增强NK细胞的杀伤力。

IL-4是由Th2细胞分泌的主要细胞因子,其具有多种生物功能。主要作用是促进B细胞的增殖,诱导产生IgG和IgE类抗体,还能维持T细胞的增殖;对单核-巨噬细胞的杀伤功能具有增强的作用。IL-10是Th2细胞分泌的重要的免疫因子,是体内少有的双向免疫调节分子,它具有很强的免疫抑制活性和抗炎活性,能够诱导IL-4等抗炎因子的分泌,通过干预NF-B信号通路降低炎性因子分泌,抑制Th1细胞产生IL-2、IL-6、IFN-γ等促炎因子。此外,它还能刺激B细胞的分化、增殖与抗体的

分泌,因其具有独特的免疫调节作用特点,已成为广大学者的研究热点。

本试验中,50 mg/kg净力安的添加能够显著提高蛋鸡脾脏中IL-2 mRNA的表达量,其显著高于对照组与抗生素组(P<0.05);而对脾脏IL-4 mRAN的表达量影响的研究发现,50 mg/kg净力安组与100mg/kg净力安组均显著高于抗生素组(P<0.05),且50 mg/kg净力安添加组的IL-4 mRNA表达量最高;试验组与抗生素组的IFN-γ mRNA表达量与对照组相比呈下调趋势,50mg/kg净力安组与对照组的IFN-γ mRNA表达量相近,150 mg/kg净力安与抗生素组呈显著下调;试验组与抗生素组的脾脏IL-10mRNA表达量与对照组相比呈显著下调(P<0.05),但50 mg/kg净力安组相对其它试验组略高些。表明净力安对Th1和Th2型细胞的细胞因子分泌均有不同程度的促进的作用,能够保持Th1/Th2间的动态平衡,同时提升机体的细胞免疫和体液免疫功能,且调节因子保持在相对较高的水平,以保证免疫状态的快速调整。从本试验结果可以推测,净力安能够调节并提升蛋鸡的免疫状态。然而细胞因子的分泌是一个复杂的过程,其影响机制还有待于进一步研究。


4.5 小结
日粮中添加净力安可在一定程度上提升蛋鸡脾脏的免疫指数,CD4+%和CD4+%/CD8+%的含量,降低CD8+%的比例;上调脾脏IL-2、IL-4的mRNA表达量,其中以50 mg/kg添加量试验组效果为最好,能最大程度上提升蛋鸡脾脏的细胞和体液免疫功能。