日粮营养与仔猪免疫功能息息相关

    仔猪出生后3周以内有15～30%的死亡，其中大约一半死于最初一周以内(Fahmy和Bernard,1971; Hendrix等，1978)，初生仔猪兔疫能力低是主要原因(Gaskins和Kelley,1995)。仔猪的免疫能力低与某些方面的发育特点有关，胎儿发育时母体的抗体(免疫球蛋白，Ig)不能进入胎儿体内，因此初生的仔猪没有获得性免疫保护;另外，初生仔猪免疫系统在解剖上和功能上的不成熟性，使仔猪的成活必须依靠母猪初乳和常乳中的抗体所获得的被动免疫。因此，仔猪在母乳抗体水平下降，而本身的主动免疫机制发育成熟以前的时候，特别容易受到病原微生物的挑战。仔猪获得免疫保护主要来自于两个方面:从母乳中获得免疫保护(被动免疫)，在自然状态下仔猪自身免疫系统的发育成熟(主动免疫)。

    初生仔猪的免疫保护主要靠初乳传递的母源抗体的被动免疫方式获得,而不是细胞介导的免疫。因为刚出生的仔猪本身的免疫系统还没有建立起来，或者说初生仔猪本身的免疫系统还处于抑削状态，主要原因可能包括血清高水平的可的松的抑制作用;仔猪免疫系统处于发育未成熟阶段。一般认为，仔猪在3周龄以前，主动免疫系统还没有发育成熟。仔猪产生主动免疫抗体大约是3周龄以后才开始，但直到4～5周龄时，所产生的抗体仍然较少。因此，3周龄是仔猪最关键的免疫时期。一方面，因为这时由初乳和常乳所产生的被动免疫抗体水平已很少，而本身的主动免疫抗体的产生还未完全成熟。另一方面这一过渡时期恰恰是断奶仔猪的断奶应激时期，特别需要保护。许多试验显示，仔猪的提早断奶，将降低它们合成抗体的能力(Haye和Kornegay,1979;Blecha和 Kelley1981)，也降低细胞免疫(Blecha，等1983)。仔猪断奶的时间越早，这种影响作用越大。

    仔猪免疫功能的建立与完善受到多方面因素的影响，其中日粮营养有重要作用，这些营养因素包括维生素、微量元素、氨基酸、脂肪和日粮的抗原成分等。

    一、仔猪非特异性免疫系统的发育

    仔猪的免疫系统由具有免疫作用的细胞及其相关组织和器官组成，是产生主动免疫力的物质基础，它包括中枢和外周免疫器官。仔猪的中枢免疫器官包括骨桩和胸腺; 这是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的地方。胸腺一方面作为T细胞成熟的场所，另方面也产生胸腺激素。外周免疫器官包括脾脏、淋巴结和粘膜相关淋巴组织，这是成熟的Ｔ细胞和B细胞定居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所。脾脏的主要作用有:滤过血液作用、滞留淋巴细胞作用、作为产生淋巴结细胞的主要场所的作用以及产生吞噬细胞增强激素作用。淋巴结一方面能过滤和消除异物，另方面也是产生免疫应答的场所。而粘膜相关淋巴组织含有丰富的T细胞、B细胞及巨噬细胞等。粘膜相关淋巴组织包括派亚氏腺(PP)、淋巴小结和弥散淋巴组织。派亚氏腺主要分布于小肠，兼有抗原识别与免疫反应诱发功能(Binns和 Pabst,1994)。它在肠道免疫系统中占最重要的地位，在结构上可分为三个区域:M细胞区、B细胞区和T细胞区。

    非特异性免疫反应是先天性的，非特异免疫反应的优势是当病原菌入侵时，能迅速动员和限制病原菌在入侵的部位，吞噬细胞例如嗜中性白细胞和巨噬细胞以及细胞杀灭溶解的细胞是仔猪主要的非特异免疫细胞。仔猪防止细菌感染的第一道防线是血液中的嗜中性粒细胞，它们占血中淋巴细胞的50%(Sandborg和Smolen, 1988)。仔猪在出生时已有嗜中性粒细胞并在最初几周内数目迅速增加，但其趋化反应性却较低(Stokes等，1992)。白细胞表型和功能变化最大是在出生后的第7天。新生仔猪白细胞亚群不同于成年猪，Hoskinson等(1990)认为，尽管仔猪一出生就有嗜中性白细胞，但开始时的功能和表型不同于成年猪，未能有效地发挥作用是由于新生的仔猪免疫系统发育还未成熟的结果，与其他因素的抑制作用，例如可的松、前列腺素等的影响无关。另一种可能性是刚出生时相对缺乏对分裂原刺激反应是由于仔猪的T淋巴细胞被抑制。仔猪在出生后前几周所存在的嗜中性自细胞的吞噬功能不明显(Hoskinson等， 1990)，即使它具有杀菌能力，但此能力也低于成年猪的嗜中性粒白细胞。关于仔猪出生后1～2周内血液中嗜中性白细胞的功能状态和实际杀菌能力的看法仍有分歧。

    象所有的白细胞一样，嗜中性白细胞来自于骨髓，在不同的细胞激动素的影响下，分化和成熟为嗜中性白细胞。嗜中性白细胞有几种杀菌的防卫机制，它包括氧化和非氧化杀灭过程。当嗜中性白细胞吞噬病原菌时，它的耗氧量迅速增加，通过一系列的氧化作用，使病原菌被杀灭。然而，所产生的氧化物是有毒性的，会对周围组织造成破坏，因此，嗜中性白细胞吞噬反应时所产生的氧化物及其去毒是被紧密调控的(Blecha,1998)。

    除了氧化作用杀灭病原菌外，嗜中性白细胞和其他吞噬细胞还有另一种非氧化的防卫机制，它包括酶和颗粒相关的抗菌多肤的杀菌作用。这些酶有溶菌酶、蛋白酶和磷酸脂酶。抗菌多肽是一种古老而基本的防卫机制，所有的生物(动物和植物)都使用这一机制防卫杀菌。猪的嗜中性白细胞产生7种抗菌多肽，猪的抗菌多肽的发现是几年前的事(Blecha，1998)，但由于它提供了一种新的免疫防卫的措施，这方面的研究进展迅速。

    巨嗜细胞是一种大型的吞噬白细胞，它也是在骨髓中产生和分化的，然后通过血液循环分散于全身各个部分(Carrasco等，1995)，它是防卫和组织修补的重要介质，通过分泌几种细胞激动剂和抗原的存在，成为免疫反应调节的关键。巨嗜细胞分布很广，但它们不是同一群细胞，不同组织甚至同一组织不同部分的巨嗜细胞的功能和活性可能差异很大。仔猪肺部至少有三种巨嗜细胞，初生仔猪肺部含有很少的巨嗜细胞，但几天以后，大量的巨嗜细胞出现，2周龄时达到成年猪的水平(Rothlein等， 1981)。同样，刚出生仔猪血液内分化成熟的巨嗜细胞很少，但3～7日龄时开始出现分化成熟。与人和大鼠不同，猪肺血管内的巨嗜细胞对于清除血液中产生的细菌有重要作用。淋巴细胞中能够自动杀灭肿瘤或病毒感染细胞的非T、非B细胞的一类细胞称为自然杀手细胞(natural killer cell)。刚出生仔猪的自然杀手细胞是没有活性的，需要2～3周时间才能发育成熟(Blecha等，1998)，猪的自然杀手细胞的另一个特殊的地方是分析测定活性的时间很长，人和灵长动物的自然杀手细胞只需要与靶细胞一起孵育4小时，而猪的自然杀手细胞与靶细胞孵育的时间则需要4～5倍人的自然杀手细胞孵育时间才能测定(Cepica和Derbyshire,1984)。

    因此，从嗜中性白细胞、巨噬细胞和自然杀手细胞的情况看，尽管仔猪刚出生时已经有了这些免疫细胞，但开始时，它们并不具有杀灭细菌的能力，只有分化成熟以后才具有这种能力。仔猪的非特异免疫系统的发育成熟和建立，至少应在7～14日龄后才能完成。

    二、仔猪的特异性免设系统的建立

    另一种重要的主动免疫是特异性免疫，也即是适应性免疫系统。适应性免疫反应是一个辨识和建立记忆的过程，一旦体内出现病原体，长寿记忆细胞将产生，在以后重新出现病原体时，体内将迅速出现强烈的免疫反应。许多细胞和介质参与这一特异的免疫反应，然而，B淋巴细胞和下淋巴细胞是参与这一过程的主要的细胞介质 (BIecha等,1998)。

    血浆中分化成熟的B淋巴细胞所产生的抗体是体液免疫的基础，免疫球蛋白(抗体)是B细胞受体的分泌形式，它可以辨识抗原。出生前仔猪脾脏、淋巴结、派亚氏腺和胸腺中含有许多未成熟的B淋巴细胞。仔猪刚出生不久，B淋巴细胞就迅速增加，先是IgM+细胞，接着是IgG或IgA+细胞(依组织不同)。T淋巴细胞亚群在出生前发生，并在出生后脾脏和小肠固有膜中数目显著地增加。

    与非特异性免疫细胞嗜中性自细胞和巨噬细胞比较，特异性免疫细胞B细胞和T细胞发育成熟的时间更迟，一般需要3周龄以后才能分化成熟。仔猪的外周免疫系统的发育和建立是逐步发生的。由于特异性免疫在一般情况下是主要的主动免疫系统，对付入侵的病原微生物更迅速更有效，因此，在3周龄以前，仔猪的主动免疫系统还是处于发育未完善阶段，不能有效地产生所需要的抗体。

    仔猪出生后5～7周的肠道淋巴样细胞中的分化簇 (Cluster of differentiation CD)的CD4和CD8出现(Vega-Lopez等，1993)，而刚出生的仔猪小肠中唯一可检测到的T细胞是数量很少的CD2+CD4-CD8,，以后这些细胞随着仔猪日龄的增加而增多，到7周龄时达到高峰值。3周龄断奶仔猪断奶后的第5天，小肠近端绒毛上的CD2+细胞和吞噬细胞，隐窝处的CD2+细胞的数量增加，但小肠远端的数量无显著变化。

    Binns等(1992)发现在生长猪中(3～6月龄)存在大量的缺乏典型的B淋巴细胞T淋巴细胞标志的无效细胞(null cell)，这些无效细胞可能是未发育成熟的B细胞或T细胞，因此，可以想象在初生仔猪血液中含有不少这种未成熟并缺乏B、T细胞标志的淋巴细胞。所以，和非特异免疫系统的嗜中性白细胞和巨噬细胞一样，尽管B细胞和T细胞在其出生时都已存在，但由于还未发育成熟，并不具有免疫功能，不能产生抗体。此外，B、T细胞发育成熟的时间比嗜中性白细胞和巨噬细胞的分化成熟更晚，一般迟1～2周时间。白细胞介素的产生有利于加速初生仔猪主动免疫系统的发育建立，并改善免疫系统的反应能力;从而提高仔猪早期的成活能力。