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本文探讨了天然人源干扰素—α(natural human interferon-α,nHuIFN-α)通过口服途径在动物饲养中的应用。通过饲养试验测定断奶仔猪的生产性能以及常规血液理化指标;然后通过荧光定量PCR方法,测定nHuIFN—α对断奶仔猪ISGs(干扰素刺激基因)和IFNR(干扰素受体)表达丰度的调节,探讨对断奶仔猪免疫机能的影响及其机制。并采用流式细胞术(FCM)技术,检测nHuIFN—α对断奶仔猪IFNR的信号传导的影响。
选用21日龄断奶的美国PIC商品代仔猪200头,平均体重为5.70±0.05kg,按组间体重、同窝仔猪均分到各组的原则,将仔猪分为5个处理组。编号1、2、3、4、5,1组为对照组,饲喂基础日粮,2、3、4、5组分别在基础日粮中添加0.4、0.8、4、8(U/kg)的nHuIFN-α。饲养试验期为21天,记录仔猪的饲料消耗量、体重、腹泻率等。21、28、35、42日龄称体重,并在42日龄的时候,每个重复选1头接近平均体重的仔猪,每个处理共4头,进行屠宰取样。前腔静脉采血,并取肝脏、肌肉、肺脏、脾脏、胸腺、腹股沟淋巴结、下丘脑等组织。测定血清中的血细胞数目、白细胞分类计数、免疫球蛋白、SUN(尿素氮)、AOC(总抗氧化能力)、各项无机离子、溶菌酶、过氧化氢、AKP(碱性磷酸酶)、NOS(一氧化氮合成酶)的浓度等。用RIA(放射免疫荧光法)测定血清中的IL-1β和IL-2的水平。
通过实时荧光定量PCR检测肝脏、肺脏、下丘脑相关组织的与免疫有关的ISGs的表达丰度。在体外,分别用1、5、10、15(U)的nHuIFN-α,处理在PRRSV(猪繁殖呼吸综合症病毒)的刺激下,用FCM技术离体肺泡巨噬细胞的早期凋亡情况。用HPLC检测巨噬细胞培养上清中NOS的活性和NO的浓度,来反应nHuIFN—α对巨噬细胞生物活性的影响。通过FCM和Western blot方法检测,仔猪肝细胞IFNR和STAT、MHC Ⅰ的表达,以探讨nHuIFN-α对肝细胞IFNR信号传导的影响。
结果表明:通过在饲料中给21日龄断奶仔猪添加不同剂量的nHuIFN-α,可以不同程度地促进仔猪生长。到35日龄时,各个添加nHuIFN-α的处理组的仔猪体重都显著高于对照组(p<0.05);到42日龄的时候,各个nHuIFN-α处理组的体重也都高于对照组,但只有4、5两个较高剂量组有显著性水平。从21、28、35和41日龄间统计的ADG(平均日增重)看,各个nHuIFN-α处理组均显著高于对照组,并且4和5组的一直存在显著性水平,这种趋势也表现在ADF(平均日采食量)上,但是从四个日龄段的F/G(料重比)来看,虽然各个nHulFN-α处理组都低于对照组,尤其是在刚断奶后应激比较大的第一个周,2、3、4和5组都有显著性水平,但是后边的阶段,差异不显著(p>0.05),并且4和5两个较高剂量组比2、3两个较低剂量组还高。从整个饲养期来看,添加nHuIFN-α的处理组仔猪的腹泻率均低于对照组。说明nHulFN-α能不同程度地提高断奶仔猪的生产性能计算试验仔猪的免疫器官指数包括胸腺指数、脾脏指数和腹股沟淋巴结指数,表明nHulFN-α能不同程度地提高免疫器官指数,但是2和3两个较低剂量组水平较显著。通过统计仔猪血细胞的数目以及白细胞的分类计数和血清中免疫球蛋白含量的测定得出,nHulFN-α能够提高仔猪血液白细胞的数目尤其是淋巴细胞和嗜中性粒细胞等免疫细胞,并且能显著增加IgG的含量对于IgM和IgA浓度的改变不明显。测定了血清中的氯、钠、钾、磷、钙等无机离子,发现对氯、钾离子浓度的影响不大,而钠、钙、磷的浓度显著升高,尤其是剂量最高的5组,与对照组相比都显著,但都在正常的生理范围内。这说明nHuIFN-α能在一定范围内改善仔猪的体液环境,但是剂量过高有可能引起副反应。血清中的SUN改变不明显,而总胆红素、AKP和H<,2>O<,2>都比对照组高。AOC的显著比对照组高,NOS的浓度是3和4组有显著性水平,溶菌酶的含量却是4和5组显著高于对照组。IL-1β的浓度2、3、4组显著高于对照组,而IL-2 4和5组显著高于对照组。通过实时荧光定量PCR测定仔猪相关组织的ISGs的表达丰度,结果表明,IFNR在口腔粘膜和舌的表达都比肝脏高,说明给仔猪口服nHuIFN-α是有效的应用途径。同时,与免疫和抗病毒相关的基因OAS、GM-CSF、NRAMP1、Mx1、Mx2以及TLR4和IFRD1等都得到不同程度的上调表达,说明nHuIFN-α能够增强仔猪的抗病毒能力和免疫机能。通过Western blot和FCM检测了信号分子基因MHC Ⅰ和STAT,发现nHulFN-α能够活化STAT并且上调 MHC Ⅰ的表达,从而激活JAK/STAT 信号途径,从分子信号途径上解释了nHuIFN-α增强仔猪免疫机能和抗病能力的机制。