免疫应激对营养代谢调控的机制丨微生态前沿

采食量和体温的变化是免疫调节营养代谢的外在表现，免疫应答抑制动物采食，使采食量降低。畜禽采食量下降是应激给动物带来的最直接的生产表现。试验表明，脂多糖注射后4和8 h，炎性细胞因子释放会改变肉鸡脑垂体体温调节中枢前列腺素的分泌，使体温升高。给肉鸡注射LPS抗原性物质引起免疫应答后，肉仔鸡的采食量降低、体重减轻。应激引起采食量降低可能与体内糖皮质激素分泌过高导致机体神经肽Y分泌减少、胃肠粘膜屏障受损等有关。

由于应激时家禽肠道粘膜细胞增殖显著降低，影响了绒毛的生长，绒毛高度降低，绒毛表面积减少，导致肠道吸收面积下降，使其吸收能力相对减弱。肠道微生物在应激情况下通过释放某些生物活性物质或间接激活肠道免疫系统，影响杯状细胞生长和肠道粘膜完整性，有研究表明在机体免疫抑制和免疫亢进下，双歧杆菌属、乳杆菌属、肠球菌属、和肠杆菌科4类细菌菌属在十二指肠各个时期变化都不显著；变化主要集中在空肠、回肠和盲肠，多是乳酸杆菌减少，而大肠杆菌增加；应激引起的激素变化又会影响黏液的分泌，减少附着肠腔上的微生物的组成，改变肠道菌群结构，出现菌群暂时紊乱现象，导致机体甲状腺激素分泌下降，从而抑制胃肠蠕动速率，延长食糜在肠道滞留时间。

免疫应激的调节作用主要依靠免疫细胞的增殖分化和细胞因子的释放实现。在免疫应激过程中，免疫细胞（尤其单核/巨噬细胞）合成和分泌的炎性细胞因子（IL₁、IL₆、TNF_a）起着十分重要的作用。其中，IL₁主要由巨噬细胞和上皮细胞产生，具有活化血管内皮、组织损伤、发热、淋巴细胞活化和诱导急性期蛋白质合成等活性；IL₆主要由活化的T细胞和巨噬细胞产生，IL₆具有淋巴细胞活化和使机体发热的生物活性；TNF_a主要由巨噬细胞产生，其主要生物活性为直接杀伤肿瘤细胞，也可促进B细胞的增殖。

机体受到应激后，脾脏自然杀伤细胞和淋巴细胞对ConA刺激的增殖反应降低，这种应激引起的免疫抑制在一定时间可恢复，但再次应激刺激可表现出抑制作用，尤其是对NK细胞活性的抑制。冯焱等体外细胞培养试验中B淋巴细胞和T淋巴细胞增殖功能在脂多糖刺激下明显升高，LPS刺激使CD₄+/CD₈+T淋巴细胞亚群比值增高，是病毒感染和免疫机能紊乱的重要特征，造成细胞免疫功能降低。环磷酰胺是一种烷化剂，它能通过与DNA双链交叉连接破坏DNA,从而破坏免疫细胞活性，抑制免疫功能，环磷酰胺免疫抑制处理显著降低了巨噬细胞培养上清液中（细胞外）和巨噬细胞内溶菌酶的含量。

细胞因子对三个营养物质代谢的调控作用主要表现为促进分解代谢和减少合成代谢，作为对营养物质摄取获取和代谢的调节因子，它能选择性作用于细胞膜上不同的细胞因子受体来增加免疫系统对营养物质的摄取。在许多组织，如脂肪组织、肝脏和骨骼肌细胞上，均有TNF_a的特异性受体。对动物的生长和代谢而言，细胞因子起着营养重分配作用。IL₁、IL₆和TNF_a均可使用于生长和骨骼肌蛋白质沉积的养分转而用于维持机体免疫应答的相关过程，主要包括免疫细胞的分化和增殖，抗体的合成及肝脏急性期蛋白质的合成等。

免疫系统可能通过细胞因子调节内分泌进而影响代谢。在下丘脑垂体肾上腺轴中，下丘脑的室旁核是HPA轴激活的直接控制部位。在受到应激刺激时，PVN的小神经元分泌促肾上腺皮质激素释放激素。CRH经垂体门脉血流到垂体，并刺激垂体分泌ACTH，后者经血液循环到达肾上腺，刺激肾上腺皮质合成和分泌糖皮质激素（GC），由肾上腺分泌的GC，对机体应激反应和免疫调节具有重要的意义。Liu等（2014）试验表明免疫应激使血清甲状腺激素有升高趋势，从而促进蛋白合成，但是它能促进细胞氧化速率和产热，会增加维持能量需要，从而使用于生产的能量缺乏。在应激状态下，GC分泌增加，引起血糖升高、呼吸加速；机体分解代谢增加，合成代谢减少。GC促进蛋白质和脂肪的降解、肝糖原分解和糖异生及应激蛋白合成。在内毒素及某些炎症介质直接刺激下，神经末梢可合成并快速释放降钙素基因相关肽参与调节活动。应激时，神经系统反应还可由自主神经支配内分泌器官来调节内分泌激素的分泌，从而影响全身。

总之，不同免疫状态下不同组织对营养水平需要的优选顺序也有差异，营养通过优先次序模式分配到不同的组织器官：神经系统>内脏系统>骨骼>肌肉组织>脂肪组织。代谢率高的组织相对于代谢率低的组织优先利用营养物质，例如：脑和中枢神经系统、心血管系统和肠道系统由于代谢比较活跃，所以对营养物质优先利用。其次是骨骼系统的维持和发育，然后是肌肉组织的产生，最后才是脂肪组织的沉积。未激活的免疫系统和淋巴组织对营养需求处于较低水平，但激活的淋巴系统和淋巴组织对营养需求显著增加，这一变化导致用于生长和蛋白沉积的部分或全部营养转为免疫应答。

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参考文献：呙于明《家禽营养》