DON与ZEA对免疫的影响范文

《中国兽医学报》2014年第七期

1玉米赤霉烯酮对动物机体免疫抑制作用

1．1ZEA对细胞免疫的影响动物细胞免疫主要通过T细胞及其亚群所介导，ZEA能引起T淋巴细胞及其亚群活性下降，增殖受抑制，同时也降低了巨噬细胞的吞噬作用，使机体细胞免疫受到抑制。李国熊等［12］将高质量浓度ZEA（40mg／kg）灌胃Balb／c小鼠后发现T淋巴细胞的CD3＋、CD4＋、CD8＋和NK细胞（天然杀伤细胞）数量均显著下降。Pestka等［13］以ZEA（1．5mg／kgb．w．／day）污染的饲料饲喂B6C3F1小鼠连续2周，发现其对李斯特杆菌的抵抗力变低，这是由于宿主对李斯特杆菌的抵抗力是由T细胞介导产生，ZEA抑制了外周血淋巴细胞的增殖。同时ZEA对动物机体的细胞免疫与其剂量密切相关，研究发现低剂量的ZEA对机体免疫机能有一定的促进作用，而高剂量ZEA则会抑制免疫功能。赵虎等［14］发现当在仔猪基础日粮中添加ZEA（3mg／kg），仔猪血清中总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLO）和白球比（A／G）几项血液指标均无明显影响，且仔猪的胸腺指数与脾脏指数显著提高，说明低质量浓度的ZEA刺激了仔猪免疫功能的提高。报道称，当ZEA高于5mg／kg时，导致交配后母猪的下丘脑促性腺激素释放激素分泌失调，对免疫功能产生间接影响，且当ZEA浓度较高时（0．5μmol／L），导致牛淋巴细胞染色体断裂，生存能力下降。

1．2ZEA对免疫器官的损伤研究普遍认为由于免疫细胞中大多存在雌激素受体，免疫器官是雌激素分泌失调时的潜在靶器官［15］，这可能也是ZEA免疫毒性的一个重要原因。Girish等［16］观察到高剂量ZEA（40mg／kgBW）显著降低小鼠脾脏淋细胞数，导致脾细胞肿胀、脾脏坏死灶、白髓萎缩和红髓肿胀，诱导免疫系统损伤。雄性老鼠连续6d腹腔注射ZEA（25mg／kg）导致胸腺重量显著降低且出现萎缩，同时出现肝细胞肿胀和肝的淋巴细胞侵润，导致肝功能下降，可能肝脏的蛋白合成作用如总蛋白、白蛋白、球蛋白等受阻，间接也对机体的免疫功能产生负面影响［17］。

2呕吐毒素对动物机体免疫抑制作用

DON不仅能导致动物呕吐、腹泻、食欲下降之外，还有致癌、免疫抑制、细胞毒性、细胞凋亡等毒害作用。近年来，学者们对于DON的免疫抑制越来越关注，免疫系统是DON和其他单端孢霉菌毒素的中央靶向系统，且单端孢霉烯族毒素可以破坏白细胞血球中的信号传递从而上调或下调免疫功能，由此可见，DON对免疫的影响是其对机体的重要毒性之一。DON对于机体免疫的影响与剂量和暴露频率相关，低剂量刺激免疫功能，但随着剂量的增加，白细胞凋亡随之而来，导致免疫抑制［18］。

2．1呕吐毒素对体液免疫的影响DON对体液免疫的影响较为复杂，其影响主要表现为引起细胞因子、趋化因子等失调，其中免疫球蛋白的调节异常是试验中对体液免疫功能状态评价的重要指标之一，且DON对体液免疫的影响与其剂量有密切关系。Azcona－Olivera等［19］研究发现在ConA刺激下，DON（100和250μg／L）对小鼠脾脏CD4＋T细胞IL－2、IL－4和IL－5分泌具有促进作用，而较高剂量的DON（500和1000μg／LL）可抑制LPS诱导的RAW264．7巨噬细胞株分泌IL－6。Pestka等［20］认为低剂量的DON曝露刺激细胞因子，趋化因子和炎症基因转录和表达的上调，产生免疫刺激作用，而高剂量DON促进白细胞凋亡同时伴随免疫抑制。细胞凋亡试验小白鼠初始摄入自然条件下被镰刀菌毒素污染的饲料后由于IgA调节异常引起体内、体外的细胞因子（如免疫球蛋白、补体等）和趋化因子（如IL－8、MCP－1等）表达量增加，表现为体液免疫的刺激作用。Pestka以DON（25ppm）污染的饲料饲喂小白鼠后发现起血清中IgA和IgG均升高，可能是由于它刺激了巨噬细胞产生细胞因子的能力和T细胞的介导能力，同时低剂量的DON刺激了IgA分泌细胞产生更多IgA，但当染毒剂量高于58ppm时，IgA呈现显著的下降趋势。但低浓度的DON引起上述免疫指标的上升并不意味着机体免疫能力的增强。Li等［21］发现低剂量DON引起的IgA的上调并没有增加机体对肠道和肺部感染的抵抗力，反而增加了机体对滤过性毒菌引起的感染的敏感性。低剂量DON所引起的免疫球蛋白和相关细胞因子表达上调与免疫力调节间的相关性只有上述1例研究报道，有待于进一步研究。DON对体液免疫的影响与动物暴露于毒素中的时间也有密切关系，猪单剂量急性DON（5．7mg／kg）中毒试验中发现，猪血清中的IgA没有明显变化，IgG和IgM显著增加，而在慢性低剂量DON毒性试验中，IgM和IgG均显著下降，IgA呈显著上升趋势［22］。说明长期染毒DON使得机体体液免疫功能受到影响，而IgA含量上升可能是毒素的毒性作用造成了IgA在肾脏中沉积，这与人的IgA肾病模型类似。

2．2呕吐毒素对细胞免疫的影响DON对细胞免疫的影响主要是抑制了T淋巴细胞的增殖，促进T淋巴细胞的凋亡，诱导T淋巴细胞亚群的凋亡，同时使T细胞及亚群的细胞因子分泌异常，抑制淋巴细胞的增殖、吞噬作用和巨噬细胞的杀菌作用。王亚超等［23］试验证明，在鸡脾淋巴细胞培养中添加DON（3．2、12．5和50mg／L）后，Thl细胞和Th2细胞的相关细胞因子IL－2、IFN－γ、IL－4和IL－10等平衡失调，淋巴细胞的凋亡率、坏死率显著高于对照组，且染毒后脾淋巴细胞内的SOD、GSH－PX、CAT等抗氧化酶均显著下降，对细胞产生毒性，造成了细胞免疫功能的损害。T淋巴细胞是机体细胞免疫的重要参与者，小鼠口服DON（25mg／kg）24h后，DON选择性的使抑制免疫的基因（抑制线粒体、核糖体或者蛋白质合成的基因）高度表达，抑制了T细胞增殖，从而抑制了细胞免疫。

2．3DON对免疫器官的损伤DON对免疫器官的影响主要是伤害了包括淋巴结，脾脏，胸腺等组织，导致了免疫抑制，循环血液中白细胞数量减少，降低了机体对于病原体的抵抗能力，抑制了机体对于抗原的应答反应［24］。DON能诱导小鼠胸腺，脾，小肠粘膜集合淋巴结T淋巴细胞、B淋巴细胞和IgA＋细胞产生凋亡，从而影响机体的抵抗力；导致啮齿动物的Peyer氏斑，胸腺和骨髓中的细胞凋亡，从而损伤免疫器官，致免疫失调；诱使肉鸡的法氏囊，脾脏，肝脏均发生轻度变性，对免疫产生一定影响；家兔接触DON后病理切片显示肝细胞明显肿胀，胞质内大量空泡，脾血窦扩张充血，脾小体和脾索内有炎性细胞浸润，长期暴露于DON使得家兔包括肝脏和脾脏在内的多个脏器产生严重病变，导致免疫功能受损［25。

3玉米赤霉烯酮和呕吐毒素的毒性互作效应

饲料原料受多种霉菌毒素混合污染的几率较高，主要原因是一种霉菌生长可能会同时产生多种毒素。饲料原料受镰刀菌污染较为常见，而镰刀菌产生的毒素以ZEA和DON同时出现的概率很高。尤其小麦，黑麦和玉米最易受到ZEA和DON的同时污染。且由于它们均在谷物收获之前形成，而产品加工时又不易除去，故对畜牧业危害非常严重［27］。目前关于ZEA和DON联合毒性作用的研究较少，主要集中在联合毒素对免疫细胞、免疫器官和妊娠动物的影响。研究发现，DON和ZEA的联合作用可明显降低小鼠淋巴细胞的增殖，并且与剂量呈依赖性相关，二者具有加性效应，同时，ZEA可显著降低同时给予DON对小鼠迟发性超敏反应的抑制效应。Levkut等［4］在禽类毒素联合试验中发现无论是高浓度还是低浓度毒素联合均不影响外周血中白细胞数量，但其吞噬能力受到显著的抑制，联合毒素对外周血淋巴细胞亚群CD4＋、CD8＋和CD44＋等数量无显著影响影响，但血液中淋巴细胞亚群CD3＋的数量显著下降，在试验中仅饲喂含有3mg／kgDON的饲料时，并未发现白细胞吞噬能力受到明显影响，这些结果表明在DON和ZEA对白细胞的吞噬功能的影响可能存在协同效应。王亚超等［23］的研究表明ZEA和DON的联合作用增加了鸡脾脏淋巴细胞培养上清液中IL－1RI、IL－6、IL－10、IFN－γ蛋白的含量，而降低了鸡脾脏淋巴细胞培养上清液中IL－1β、IL－2、IL－4、IL－12β蛋白的含量，且联合作用对这些蛋白的影响均大于ZEA和DON单独影响的总和，表现为加性效应。肉牛试验中日粮中添加DON（10．27mg／kg）和ZEA（1．84mg／kg）时，血清IgA没有显著差异但IgG含量明显降低，脾脏指数、白细胞数和淋巴细胞数均无明显差异［28］。虽然以往有许多研究证明DON和ZEA分别都有使血液中B淋巴细胞和T淋巴细胞减少的研究，但它们的联合作用效果以及机理仍没有获得很好的解释。

4总结

镰刀菌污染谷物的现象非常普遍，ZEA和DON对动物机体免疫功能产生了负面影响，主要是通过破坏先天性免疫屏障，损伤免疫器官和免疫细胞引起。同时，毒素对机体和细胞的氧化损伤，血液毒性，基因毒性等均间接降低了机体的免疫功能。关于毒素间的互作效应研究还有待加强，特别要更全面了解毒素联合作用后对于机体生理、生化指标的影响，以及从体液免疫和细胞免疫的方向进一步研究毒素联合后对于动物机体免疫功能的抑制作用与单一毒素作用的区别。

作者：周锐邓俊良任志华王亚超左之才崔恒敏单位：四川农业大学动物医学院动物疫病与人类健康重点实验室环境公害与动物疾病四川省高校重点实验室西南科技大学生物工程与生命学院