当肠上皮防御屏障结构被破坏后，细胞外基质暴露，一些细菌利用表面成分黏附素与细胞外基质结合而进行黏附；同时可溶性细胞外基质结合到细菌表面形成伪装层，使宿主免疫系统不能识别而逃避免疫杀灭，细菌得以定植而感染。

■1肠道的黏膜屏障功能

胃肠道为机体抵御病原体感染的第一道防线，肠道固有的防御屏障包括微生物屏障、物理屏障、化学屏障和免疫屏障。物理屏障中肠道的完整性可阻止大的饲料颗粒、微生物和微生物毒素从内腔渗透入黏膜固有层，肠道完整性为主要由连续的上皮细胞层构成的有力屏障；此外，上皮细胞顶端的黏液层也促成肠壁的屏障功能。研究显示，黏液和上皮的完整性对于机体抵御肠道疾病至关重要。肠道的免疫屏障主要是由肠黏膜吸收上皮细胞和肠道相关淋巴细胞构成。肠黏膜吸收上皮细胞除了具有营养物质消化吸收功能外，在调节机体天然和获得性免疫中也具有重要的作用。肠道相关淋巴组织分为组织性淋巴样组织及散在于整个肠壁中的淋巴细胞。上皮内淋巴细胞是黏膜免疫系统中最先接触抗原的免疫活性细胞，在肠道黏膜中起重要的免疫屏障作用。

鸡的上皮内淋巴细胞包括自然杀伤细胞、B细胞和T细胞，研究细菌在肠道的分布发现，肠道前端（十二指肠、空肠）由于上皮内淋巴细胞含量较高，细菌含量相对较少，表明肠道前端主要通过免疫屏障减少病原菌定植；而在肠道后端（空肠、回肠和盲肠），随着上皮内淋巴细胞含量的下降，细菌含量急剧上升。

■2免疫应激对肠道屏障和吸收功能的影响

由传染性病原微生物诱导的免疫应答可导致机体释放促炎性细胞因子IL-1、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α），这些细胞因子调节由特定行为、细胞和代谢变化（包括骨骼肌蛋白分解、肝脏急性期蛋白合成、葡萄糖氧化、代谢率增加和体温升高）组成的应激反应，可将用于生长的营养物质重分配，参与免疫和炎性应答。通过特异性受体这些细胞因子可直接作用于机体组织，导致家禽生产性能下降，炎性反应在增加代谢率、合成急性期蛋白及肝重增加的同时降低饲料消耗及骨骼肌蛋白增生；炎性应答加重时可导致部分鸡胫骨软骨发育不良和腹水。因促炎性细胞因子导致的食欲减退占到雏鸡生长抑制的70%，剩余的30%是由于代谢引起的特定组织变化（发烧、转向（用于免疫防御）、新陈代谢效率低和消化率低等）。

■3营养与免疫应答间的关系

解决可疑病原体问题只是解决家禽肠道健康的一部分。研究显示，营养与免疫间的互作，以及宿主如何对入侵的病原体作出应答是影响动物健康的决定性因素。几乎日粮中所有的营养物质在维持机体最佳免疫功能上都起到基础性作用，因而营养物质缺乏或摄入过剩对免疫状态或多种病原体的易感性有负面影响。日粮组成可以调节机体的生理功能，而与免疫应答互作是营养物质的重要功能之一。尽管机体的最佳免疫应答取决于宿主对不同环境（感染状态、营养物质摄入等）的应变能力，在感染的关键时期免疫系统对营养物质分配方面具有优先权。仅仅通过增加一种营养物质来阻止某种病原体感染的做法很片面且成本较高，同时可能会增加家禽感染其他病原体的可能性。尽管营养物质调节机体的免疫功能，感染时也应考虑机体的营养状况及摄入。营养摄入的差异可能导致家禽个体间或个体内对病原体的免疫应答产生差异。目前家禽生产中经常面临的问题是：家禽生产性能最佳化的商品日粮中营养物质的水平能否维持家禽的免疫状态和抗病能力。

■4改善应激状态下家禽肠道健康的方法

4.1传统的预防措施

4.1.1抗生素

将动物持续暴露于存有大量微生物的环境可导致其产生免疫应激。而疫苗免疫和恰当的管理可减少因传染性病原微生物导致的家禽死亡，但长期接触病原微生物或灰尘的环境可诱导机体产生限制生长的应激应答。研究显示，环境的卫生程度影响抗生素的促生长效果；抗生素能提高饲养于较差环境条件雏鸡的生长速率，却不能提高饲养于卫生环境较好的雏鸡的生长速度。Roura等将雏鸡分别饲养于卫生条件较差（诱导机体产生慢性热应激）和干净的环境中，每个环境中的雏鸡分别饲喂不添加或添加抗生素的饲粮。结果显示，饲养于较差环境条件且饲喂无抗生素添加饲粮雏鸡的体增重和饲料转化率显著降低，同时血浆IL-1含量显著升高，而饲喂含抗生素饲粮后，血浆IL-1含量显著下降。另将雏鸡饲养于一般环境条件，分别饲喂无或有抗生素添加的饲粮，15d后，一半的雏鸡接种鼠伤寒沙门菌脂多糖以使其发生急性免疫应激。饲喂含抗生素添加饲粮后雏鸡的体增重、饲料消耗和饲料转化率显著增加；接种脂多糖后雏鸡的相对肝脏重量、相对脾脏重量、相对肠重显著增加，直肠温度和肝脏金属硫蛋白含量显著升高，推测可能由免疫应激导致。以上研究表明抗生素可能通过阻止免疫应激产生及IL-1介导的相关代谢变化来促进鸡生长。抗生素主要导致肝脏代谢发生变化，可能受免疫系统的活化程度介导的系列变化所调控。

4.1.2天然防御蛋白

天然防御蛋白包括溶菌酶、转铁蛋白和防御素等。可减少细菌感染或促炎性细胞因子产生的方法可能具有类似抗生素的促生长效果。Hum?phrey等探讨表达转铁蛋白（LF）或溶菌酶（LZ）的转基因大米对家禽胃肠道的保护功能是否类似于亚治疗剂量抗生素，研究发现，与饲喂含20%普通大米（CONV）组相比，雏鸡饲喂含5%LF+10%LZ+5%CONV的饲粮后，饲料转化率显著增加，十二指肠固有层变薄；与饲喂含15%CONV饲粮组相比，雏鸡饲喂含10%LZ+5%CONV或5%LF+10%LZ饲粮后，采食量显著降低及饲料转化率显著增加。与含15%CONV饲粮组相比，雏鸡饲喂含10%LZ+5%CONV或5%LF+10%LZ或抗生素均能显著增加十二指肠绒毛高度；饲喂含10%LZ+5%CONV或抗生素饲粮后雏鸡回肠固有层变薄且白细胞数显著减少。表明可产生LF和LZ的转基因大米有可能替代抗生素用于家禽日粮中。

4.2建立优先使用营养素的机制

协调机制为营养物质分配的主要机制之一，动物通过协调机制使得动物机体内某些组织或某些生理功能获得营养物质供应的优先权，进而调控机体不同生理阶段营养物质分配的倾向性或流动的方向。协调应答将日粮中的营养物质主要用于机体代谢而非生长和骨骼肌形成，以利于机体产生较强的免疫应答和抗病力。

机体对病原体诱导的炎性反应的急性期应答包括发烧、白细胞增多、代谢变化及非特异性宿主防御增加。急性期应答过程中，免疫系统促进机体的合成代谢，因而在恰当的时间点需要供应大量营养物质以维持和优化与宿主防御相关的代谢过程。赖氨酸和精氨酸为机体所有组织中蛋白质合成所必需。Humphrey等探讨急性期应答（APR）对鸡肝脏、肌肉、法氏囊和胸腺组织碱性氨基酸转运载体（CAT1～3）表达的影响，研究肝脏和主要免疫组织在急性期应答过程中对必需氨基酸（赖氨酸和精氨酸）利用的增加和减少可能有助于鉴定参与应答的主要组织，研究发现鸡肝脏和法氏囊中高亲和力CAT的表达上调，可能更优先利用赖氨酸和精氨酸；胸腺中CAT的表达下调，显著降低胸腺对赖氨酸和精氨酸的优先利用；而急性期应答时胸腺无法优先利用赖氨酸和精氨酸，可能限制感染过程中胸腺细胞的发育。

4.2.1为免疫系统提供营养物质

家禽急性期应答过程中要添加适量的氨基酸。雏鸡为维持生长，需要约机体总赖氨酸含量的0.5%用于维持白细胞、抗体和辅助蛋白（如甘露聚糖结合蛋白）的正常作用；同时，为免疫系统提供的营养物质量一般不低于机体总营养需要量的2%。感染病原体后，由于肝脏保护性辅助蛋白含量的增加（肝脏急性期应答），导致机体免疫应答过程中需要的营养物质显著增加。以赖氨酸为例，此时机体免疫系统对赖氨酸的需要量增加了6倍；有研究显示，机体急性期应答过程中对半胱氨酸的需要量超过赖氨酸。

机体免疫系统发育过程中的能量需要量较高，而淋巴细胞发育过程中对氨基酸的需要量不低于0.1%。研究显示，法氏囊细胞对葡萄糖、异亮氨酸和赖氨酸有优先选择权，而胸腺细胞对营养物质的优先选择权则较低；此外，当日粮中葡萄糖和赖氨酸缺乏时，法氏囊细胞通过上调CAT1～3表达来优先获取葡萄糖和赖氨酸。

4.2.2为病原体提供营养物质

铁是限制猪血清和婴儿肠道中许多病原体生长的第一限制性营养元素。因病原体诱导的急性期应答过程中，免疫系统协调削除体液中的铁，进而限制可被病原体利用的铁含量。日粮中添加铁可为病原体提供养分，促进其生长及增强其毒力。鸡蛋中富含转铁蛋白，具有与哺乳动物转铁蛋白相似的功能，为主要的急性期蛋白，可将细胞外液中的铁移至肝细胞内与铁蛋白螯合。铁不是限制家禽细胞外液中病原体生长的第一限制性营养元素。病原体感染鸡后，在感染部位可产生亲和素，为鸡的急性期蛋白，可与生物素紧密结合。生物素是限制鸡血浆中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等生长的第一限制性营养元素，且仅当生物素含量增加时，铁才成为第二限制性营养元素。初生雏鸡肠道内的亲和素具有抑菌作用，同时可能参与形成共生微生物区系；而转铁蛋白也可能具有相似的作用。

4.2.3重整家禽免疫系统

饲粮的某些化学成分通过影响诱发应答所需刺激的阈值、改变应答类型或应答持久性来调整白细胞应答。具有较强免疫调节活性的营养物质包括长链多不饱和脂肪酸（PUFA），类胡萝卜素，次级植物化合物如染料木素、黄酮类等，维生素A、C、D和E。白细胞具有能识别大多数免疫调节物质的受体，包括细胞核受体过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）和维甲酸X受体（RXR）。如PUFA通过影响类二十烷酸的释放，经由PPAR和RXR受体发挥免疫调节作用。抗氧化性营养物质也具有免疫调节活性，部分是因其对白细胞的自由基具有影响，关键自由基的产生在白细胞信号转导机制中发挥重要作用，而维生素E可终止这一过程；激素如胰高血糖素、皮质类固醇、甲状腺素、雌激素、睾酮等也可调控免疫应答。

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