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本研究包括2个试验:试验1利用肉鸡沙门氏菌感染模型,研究高锰饲粮对沙门氏菌感染肉鸡免疫功能的影响,以确定锰调节沙门氏菌感染肉鸡的关键免疫过程;试验2利用肉鸡沙门氏菌感染模型,探究不同锰源和锰水平对锰调节沙门氏菌感染肉鸡关键免疫过程的影响及其可能机制。试验一:高锰对肉鸡抗沙门氏菌感染免疫功能的影响选择240只1日龄健康、体重相近的科宝肉公鸡,随机分成2组,分别饲喂添加有40(Control)和400mg/kg猛(来源于硫酸锰;H-Mn)的基础饲粮(含20.04 mg Mn/kg),每个组6个重复,每个重复20只鸡。试验第8天,每个重复10只鸡分别灌服5 × 107 cfu鼠伤寒沙门氏菌液(Salmonella typhimurium ATCC14028)或灭菌的磷酸盐缓冲液(PBS)。于灌服后第2和7天采集血液、脾脏、法氏囊和盲肠扁桃体。用流式细胞仪测定血浆中T淋巴细胞亚群含量;利用荧光定量PCR法测定脾脏、法氏囊和盲肠扁桃体中细胞因子的mRNA表达量。结果显示:(1)感染后第2天,H-Mn组沙门氏菌感染肉鸡盲肠食糜中沙门氏菌数量显著高于Control组(P<0.05);H-Mn显著增加了(P<0.05)沙门氏菌感染肉鸡血浆中CD3+CD4+和CD3+CD8+T细胞比例。(2)感染第2天时,沙门氏菌感染上调了(P<0.05)H-Mn组脾脏和法氏囊中Interleukin(IL)-6 mRNA表达量;感染第7天时,沙门氏菌感染上调了(P<0.05)H-Mn组盲肠扁桃体中IL-1β、IL-6 mRNA表达量,但对Control组无显著影响。感染第2天时,H-Mn上调了(P<0.05)沙门氏菌感染肉鸡脾脏中IFN-γmRNA表达量,降低了(P<0.05)盲肠扁桃体中IFN-γ、IL-12 mRNA的表达量。感染第7天,H-Mn降低了(P<0.05)沙门氏菌感染肉鸡法氏囊中IL-17 mRNA的表达量,增加了(P<0.05)盲肠扁桃体中IL-17 mRNA的表达量。以上结果表明,高锰促进了肉鸡抗沙门氏菌感染的炎症反应,影响了沙门氏菌感染肉鸡脾脏和盲肠扁桃体中Th1型细胞因子以及盲肠扁桃体和法氏囊中Th17型细胞因子诱导的免疫反应。试验二:不同锰源和锰水平对肉鸡抗沙门氏菌感染免疫功能的影响试验采用2×2×3因子完全随机试验设计,即2种锰源,分别为蛋氨酸锰(MnMet)和硫酸锰(MnSO4);2种处现方式,沙门氏菌感染与非感染状态;3个饲粮锰水平分为对照组(饲粮中不添加外源锰;Control)和外源添加40或100 mg Mn/kg组。处现组中2种锰源共用1个对照组,共计10个处理组。选择600只健康、体重相近的1日龄科宝肉公鸡,随机分到以上10个处理组中,每个处理6个重复,每个重复10只鸡。试验第7 天时,沙门氏菌感染处理组肉鸡灌服4× l08cfu 沙门氏菌液(Salmmonella typhimuriu SC0906),非感染组灌服同体积的PBS。于感染后第2天和7天采集脾脏、胸腺、法氏囊和盲肠扁桃体。利用实时定量荧光PCR法测定细胞因子的表达量。结果显示:(1)感染第2 天,100 mg/kg锰添加组沙门氏菌感染肉鸡盲肠食糜中鼠伤寒沙门氏菌数量显著高于(P<0.05)40mg/kg锰添加组;与MnSO4组相比,MnMet显著降低了盲肠沙门氏菌的定植数量(P<0.05)。(2)感染第2天时,MnMet-100组血浆IL-1含量显著高于(P<0.05)MnMet-40 组和 MnSO4-100 组;与 Control和 40 mg/kg 锰添加组相比,100 mg/kg锰添加组有提高IL-6含量的趋势(P<0.1)。与MnS04组相比,感染第2天时,MnMet显著增加了(P<0.05)血浆IL-1、IL-6含量;而感染第7天时,MnMet显著降低了(P<0.05)血浆IL-1、IL-6含量。感染第2天时,外源锰的添加显著下调了(P<0.05)脾脏和法氏囊中IL-1β、IL-6mRNA的表达量,但MnSO4-100组法氏囊TNF-α mRNA水平显著高于MnSO4-40组(P<0.05)。感染第7天时,外源锰显著下调了(P<0.05)盲肠扁桃体中TNF-αmRNA水平;MnMet-100组盲肠扁桃休中IL-1β、IL-6 mRNA水平显著低于(P<0.05)MnMet-40组,但MnSO4-40与-100组无显著差异。感染第2天时,随着锰水平的提高,脾脏MnSODmRNA的表达水平显著增加(P<0.05),MnSO4-100组NF-κBmRNA表达量显著高于MnSO4-40组(P<0.05);感染第7天时,外源锰的添加显著提高了 IL-12和IFN-γmRNA的表达(P<0.05)。感染第2天时,与MnSO4 组相比,MnMet 上调了(P<0.05)法 氏囊中 NF-κB 和 TRAF6 mRNA 的表达量。(3)随着饲粮锰水平的提高,脾脏和胸腺中MnSOD活性增加(P<0.05),脾脏线粒体内H2O2含量增加(P<0.05),胸腺线粒体内ROS和法氏囊线粒体内ROS、NO含量降低(P<0.05)。与MnSO4组相比,MnMet降低了(P<0.05)脾脏和法氏囊MnSOD活性。以上结果表明,锰可能是通过胸腺和脾脏中MnSOD mRNA转录水平及活性,进而影响线粒体内ROS、H2O2和NO含量,调节炎症因子的释放。综合以上两个试验结果表明,锰可能通过MnSOD介导的H2O2/NF-κB途径调节沙门氏菌感染肉鸡胸腺和脾脏中的促炎症因子的表达与分泌。