大肠杆菌疫苗或几丁质饲料补充剂诱导的先天免疫训练对鸡蛔虫感染的调控作用研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Molecular Immunology 3.2

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  本研究针对有机和散养蛋鸡生产中常见的鸡蛔虫(Ascaridia galli)感染问题,创新性地探讨了通过减毒大肠杆菌(E. coli)疫苗或几丁质(chitin)饲料补充诱导训练先天免疫(trained innate immunity)的防控策略。研究人员通过建立鸡蛔虫感染模型,系统评估了两种干预措施对免疫细胞表型(如TCRγδ+CD8- T细胞、异嗜粒细胞)、表面受体(CD41/61、Bu-1、MHC-II)表达及寄生虫负荷的影响。结果表明,虽然两种处理未能显著降低虫体负荷和粪便虫卵排出量,但成功诱导了骨髓和循环白细胞的重编程,为探索禽类先天免疫记忆机制提供了重要依据。该研究发表于《Molecular Immunology》,为开发新型寄生虫防控策略奠定了理论基础。

  

在有机和散养蛋鸡生产系统中,鸡蛔虫(Ascaridia galli)感染已成为全球性难题。这种肠道线虫通过直接生活史传播,幼虫在小肠发育成熟后持续排卵数月,导致饲料转化率下降、体重增长减缓,严重时引发肠梗阻死亡。更棘手的是,蛔虫通过胶原角质层和分泌免疫调节蛋白逃避宿主防御,现有驱虫药面临耐药性和药物残留问题。面对这一困境,丹麦奥胡斯大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向新兴的"训练免疫"(trained immunity)理论——先天免疫系统在初次接触病原体或其成分后,能通过表观遗传和代谢重编程形成对二次感染的增强防御。

研究人员假设减毒大肠杆菌(E. coli)疫苗或几丁质(chitin)饲料补充可作为初级刺激,重塑鸡的先天免疫状态以对抗后续蛔虫感染。为此,他们选用MHC单倍型B13的133品系白来航鸡,设立四组实验:几丁质饲喂组(1-7日龄)、大肠杆菌疫苗接种组(1日龄口服Poulvac E. coli疫苗)、感染对照组和未感染对照组。所有组别在7日龄时口服750枚胚胎化蛔虫卵,随后系统监测寄生虫参数(粪便虫卵计数EPG、成虫负荷)和免疫指标(流式细胞术分析外周血/骨髓/肠上皮淋巴细胞亚群,qPCR检测骨髓炎症因子,ELISA测定蛔虫特异性IgY)。

关键技术方法包括:1)建立标准化鸡蛔虫感染模型,采用改良McMaster法计数EPG;2)多时间点(0/2/4/7/10周)流式细胞术分析,涵盖12种荧光标记抗体组合;3)骨髓细胞离体LPS刺激实验;4)基于TBP和HPRT1参考基因的qPCR定量炎症因子表达。

研究结果揭示多个重要发现:

  1. 感染参数方面:两组处理均未显著影响EPG、成虫负荷及性别比,但几丁质组虫卵排出增速较缓。所有感染组在10周时均产生蛔虫特异性IgY,但抗体水平与寄生虫负荷无相关性。

  2. 免疫训练早期特征:疫苗接种显著降低单核细胞MRC1L-Blow
    CD45low
    表型(p<0.05);几丁质处理则减少外周TCRγδ+CD8- T细胞(p<0.05)并上调骨髓MRC1L-B+
    细胞表达。

  3. 感染期免疫调控:异嗜粒细胞在感染对照组2周和10周显著增多,而处理组该反应减弱(p<0.05)。更值得注意的是,感染诱导的单核细胞MHC-IIlow
    表型在疫苗组表达更高(p<0.0001),且MHC-II表达与虫负荷正相关。

  4. 肠道局部免疫:未感染组肠上皮淋巴细胞(IEL)中CD57+
    杀伤性T细胞比例显著高于感染组(p<0.05),而感染对照组CD4+
    CD8α+
    双阳性T细胞增多。

这项研究首次在禽类模型中证实,减毒大肠杆菌疫苗和几丁质补充能诱导持续10周的免疫细胞重编程,表现为异嗜粒细胞反应减弱、TCRγδ+CD8- T细胞动态改变及单核细胞表面标志物(CD41/61、Bu-1、MHC-II)表达调控。虽然未能直接降低寄生虫负荷,但发现的MHC-IIlow
单核细胞表型与感染程度的相关性,为开发新型免疫监测指标提供了线索。研究还提示几丁质可能通过调控γδ T细胞迁移影响肠道免疫,这为理解无脊椎动物来源免疫调节剂的作用机制开辟了新视角。

该工作的创新性在于:1)将哺乳动物训练免疫理论拓展至禽类-寄生虫互作系统;2)揭示先天免疫训练可部分抵消蛔虫的免疫抑制效应;3)建立多参数流式分析方案,为禽类免疫研究提供技术参考。未来研究可结合组学技术解析表观遗传修饰特征,并优化训练方案以提高抗寄生虫效果。这些发现对发展可持续的寄生虫防控策略具有重要指导意义,尤其为替代抗生素和化学驱虫药的生态养殖提供了理论支撑。

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