早期肠道接种瘤胃细菌及其组分物对新生羔羊小肠黏膜免疫机制形成的影响

本项目基于肠道黏膜免疫的微生物刺激理论，针对相关研究者在早期补喂健康成年牛胃肠道细菌对新生犊牛及本课题组在早期补喂健康成年羊瘤胃液对新生羔羊健康与生长所表现出的作用提出，拟进一步开展深入的研究。项目以新生羔羊为模型动物，以口服方式给新生羔羊补喂或接种健康成年绵羊瘤胃液及其组分物，应用免疫组织化学等方法检测小肠各段中的上皮内淋巴细胞、IgA分泌细胞等免疫相关细胞数量；应用酶学方法测定小肠各段粘膜组织中的N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酸酰胺酶等的活性；应用ELISA法测定小肠各段黏膜中的sIgA、IL-2、IL-6等的含量。从细胞学、免疫效应分子等角度探究早期胃肠道接种成年绵羊瘤胃液及其组分物对新生羔羊小肠黏膜免疫的影响及其作用机理；进一步丰富新生羔羊、犊牛早期小肠黏膜免疫的相关基础理论；为通过日粮调控新生羔羊、犊牛肠道黏膜免疫应答、保证新生羔羊、犊牛胃肠道健康提供新思路。

幼龄羔羊的免疫尤其是肠道局部免疫是至今尚未得到很好回答的问题。新生羔羊的成活是生产中的一大难题。本项目基于肠道黏膜免疫的微生物刺激理论，开展新生羔羊肠道局部免疫及其与机体整体免疫关系的研究。主要研究内容包括：（1）健康绵羊瘤胃液对新生羔羊免疫和生长的影响；（2）应用单核细胞RAW264.7建立体外快速检测瘤胃液及其制备物的免疫激活作用研究模型；（3）口服瘤胃液对28日龄羔羊肠道微生物构成及免疫机能的影响；（4）4种补喂物对1-7日龄羔羊血浆免疫球蛋白含量的影响。研究结果发现：（1）补喂瘤胃细菌可显著提高新生羔羊小肠黏膜蛋白中IgA、sIgA和IgG的含量。（2）瘤胃液及其制备物可不同程度地刺激单核细胞RAW264.7中TLR2/4、CD14、MD2及NF-κB等天然免疫效应因子的表达，其中作用最强的是含有细菌组分的瘤胃液。（3）新生羔羊在出生后24h内补喂适量的健康绵羊瘤胃液，羔羊瘤胃、小肠的微生物多样性得到增加；口服瘤胃液提高了羔羊十二指肠段、回肠段黏膜组织中TLR2、TLR4、CD14和 NF-κB mRNA的表达量，一定程度上提高了羔羊十二指肠和回肠肠黏膜局部天然免疫机能，但不会导致羔羊肠道局部免疫或机体整体免疫过度；羔羊早期补喂瘤胃液没有对羔羊小肠段的营养物质吸收（包括免疫球蛋白的转运）产生不利著影响；至少在幼龄羔羊，肠道局部天然免疫与机体整体体液免疫没有直接联系。（4）“磷酸盐缓冲液+大豆胰蛋白酶抑制剂+血浆蛋白粉混合物”组合的补喂物在提高1~7日龄羔羊吸收IgG、IgA等免疫球蛋白并提高日增重方面具有更好的效果。前述这些重要科学发现，丰富了幼龄羔羊肠道局部天然免疫理论，为“肠道微生物—肠道局部及机体免疫互作”进一步提供了详实的数据资料。此外，这些科学发现还为饲养动物的肠道口服免疫的应用研究和实践提供了科学指导。本项目也提出了今后免疫学基础理论及应用实践方面值得进一步研究的重要科学问题。口服瘤胃液后羔羊十二指肠和回肠肠黏膜表现出TLR2、TLR4、CD14和 NF-κB mRNA表达量的增强是什么原因造成的？要回答这个问题，必须研究肠黏膜组织中的细菌分布及类型，这可为今后实现肠道黏膜局部天然免疫的“靶向”调控提供细菌学基础。