粘膜免疫系统是机体整个免疫网络的重要组成部分,又是具有独特结构和功能的独立免疫体系,它在抵抗感染方面起着极其重要的作用,粘膜表面与外界抗原(比如食物、共生菌、有害病原体等)直接接触,是机体抵抗感染的第一道防线。它可以将外来病原微生物或其他外来抗原在侵入机体组织之前被消灭,不至于对机体组织造成损伤。粘膜免疫系统由肠、支气管、和泌尿生殖道等粘膜相关淋巴组织构成。
临床上判断养殖动物猪、牛等是否贫血的一个表现为可视粘膜苍白,眼结膜色淡等(郭秀华,2015;黄天沧,2018)。因此笔者猜测贫血会对机体粘膜屏障产生影响,并进行了文献查阅,结果如下:
贫血与粘膜屏障的关系
贫血可导致多器官和系统的病理性或功能性改变,多数贫血患者常伴有不同程度的消化道症状(邓家栋等,1985;张之南等,1989)。
杨欣怡等(2022)发现炎症性肠病(包括溃疡性结肠炎和克罗恩病)常见贫血症状。杜楠等(1996)对贫血患者十二指肠降部粘膜组织学和超微结构观察发现,贫血组十二指肠降部粘膜绒毛长度缩短、宽度增加。绒毛萎缩,上皮细胞由高柱状变为立方形,同时有绒毛融合等,这必然使小肠吸收面积减少;隐窝加深,表明未分化细胞增多;而核分裂相减少,可能与DNA合成障碍有关;炎性细胞浸润与上皮细胞受损程度相平行。贫血导致肠道损伤,影响营养物质的吸收,同时损害肠粘膜免疫系统。
牛家政等(1996)观察了20例巨幼细胞性贫血患者胃粘膜的变化,发现80%存在中、重度、慢性萎缩性胃炎,20%为慢性浅表性胃炎。类似的,张达荣等在上海某医院的10例恶性贫血患者进行研究也有类似发现,胃镜检查显示胃(胃窦和胃体)粘膜色泽苍白,胃体粘膜广泛萎缩(2例)和糜烂(1例),所有患者的粘液湖内几乎没有胃液,呈现“干胃”。粘液组织化学染色显示胃小凹及幽门腺分泌中性粘液。而如果没有酸性胃液的存在,很多致病菌将大量的滋生,危及机体的健康。
贫血同样会对呼吸粘膜系统产生损害。苑赟等(2021)在2016年至2019年期间0-3岁小儿进行了调查研究,包括252例反复呼吸道感染小儿,和272例健康小儿,发现反复呼吸道感染与小儿贫血密切相关,而纠正小儿贫血能明显降低小儿反复呼吸道感染的发病率。这也提示贫血会影响呼吸道粘膜的免疫作用,因此猪场常见的猪呼吸道疾病,可考虑先提升猪的整体血红蛋白水平。
贫血对粘膜系统影响的原因
以肠道粘膜系统为例,固有层可分离到大量的IgA型浆细胞。其主要细胞成分为淋巴细胞,其中B细胞占20%-40%,T细胞占40%-60%。而贫血会影响机体的细胞免疫(王雪莲等,2014;Hassan等,2016;Ekiz等,2005),影响CD4+、CD3+、CD8+等T淋巴细胞分化;也有研究表明,贫血会影响体液免疫,影响IgM、IgA、IgG等水平(Hassan等,2016;方敏,2022)。这可能是由于所有的免疫细胞来源于骨髓造血干细胞,影响贫血的因素也会影响其他免疫细胞的生成。
另外,血红蛋白,肌红蛋白与细胞色素c、过氧化氢酶,过氧化物酶具有共同的辅基,使得血红蛋白具有强抗氧化作用,而红细胞内还富含谷胱甘肽过氧化物酶、SOD,加诸红细胞由于其“全身游走”的特殊性,在机体抗氧化过程中发挥重要作用。
贫血会加重机体氧化应激损伤(Meroño等,2017;Grune,2000;Akça,2013),而氧化应激会对粘膜系统产生破坏作用。王淼等(2019)进一步对肠道做了相关研究发现,贫血可诱导小鼠结肠上皮结构缺损、结肠氧化损伤及肠道菌群组成改变的病变,该试验表明贫血引起小鼠血清及结肠总氧化能力降低,使得脂质过氧化终产物丙二醛含量显著增加,从而引发氧化应激损伤。ALTUN等(2010)关于贫血女性的研究结果表明,贫血会导致肠道菌群失衡,Chen等(2011)研究贫血患者的排泄物发现乳酸杆菌水平较低。另有研究表明,肠道菌群失衡也是导致肠道氧化应激的重要原因。肠道中的乳酸菌能够利用自身SOD酶来减少和清除自由基,有效抑制肠道氧化应激的产生(侨艺,2014)。另外,Li等(2016)也发现,贫血会造成肠道通透性增加,屏障作用受损,而发生各种炎症反应。
总体来说,贫血会影响细胞免疫和体液免疫系统,同时贫血会引起氧化应激,影响粘膜结构,而肠道的菌群结构也会受到贫血的影响,菌群结构不平衡又进一步加深养肠道的氧化应激,加剧肠道结构损伤。
粘膜免疫是机体免疫的第一道防线,改善动物贫血问题,将更有利于在无抗及流行病频发的大背景下,动物的健康养殖。
【参考文献】
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