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鸡直肠黏膜相关淋巴组织(RMALT)的年龄与性别依赖性形态学变化及其免疫学意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月17日 来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对鸡直肠黏膜相关淋巴组织(RMALT)的发育动态及性别差异展开系统研究,通过组织形态学与功能分析,揭示了RMALT随年龄增长从弥散淋巴组织向独立滤泡演变的规律,并发现雌性鸡RMALT体积更大、T细胞增殖活性更强,同时FAE区域杯状细胞减少而M样细胞增加,为禽类黏膜免疫机制提供了关键理论基础,对家禽健康管理及疫苗研发具有重要指导价值。
在禽类免疫系统中,黏膜相关淋巴组织(Mucosa-Associated Lymphoid Tissue, MALT)扮演着至关重要的角色,尤其是在肠道等黏膜表面,它不仅是防御病原体的第一道防线,还参与维持肠道稳态和调节微生物群落组成。与哺乳动物相比,鸟类的淋巴结网络发育较差,因此更依赖于胃肠道和呼吸道中的MALT来执行免疫功能。然而,尽管禽类的消化道MALT(如食管扁桃体、盲肠扁桃体等)已有较多研究,但其直肠部位的MALT(Rectal-MALT, RMALT)的发育特征、细胞组成以及年龄和性别对其的影响却鲜有系统报道。
鸡作为重要的经济禽类和免疫学研究模型,其免疫系统的发育与功能调控一直备受关注。尤其是在早期发育阶段,雏鸡依赖母源抗体提供免疫保护,但随着日龄增长,其自身免疫系统逐渐成熟,黏膜免疫组织的动态变化如何影响这一过程仍不明确。此外,性别对免疫应答的影响在哺乳动物中已有较多证据(如雌激素增强抗体生成、睾酮抑制免疫活化),但在禽类中,特别是对局部黏膜免疫组织如RMALT的影响,尚缺乏深入探讨。
为了解决这些问题,来自日本北海道大学兽医学院的研究团队在《Poultry Science》上发表了一项题为“Age- and sex-dependent morphological alterations of rectal mucosa-associated lymphoid tissue in chickens (Gallus gallus domesticus)”的研究。该研究通过综合组织形态学、免疫组织化学、免疫荧光、扫描电镜等技术,系统分析了1日龄、1月龄和1年龄雌雄鸡的RMALT发育情况,揭示了其随年龄增长的动态变化规律以及雌性鸡在RMALT结构和功能上的显著优势。
研究主要采用了以下关键技术方法:组织样本来自30只罗德岛红鸡(雌雄各半,分1日龄、1月龄和1年龄三组),取材自距泄殖腔皱襞约2 cm的直肠段;通过苏木精-伊红(HE)、过碘酸-雪夫(PAS)和Masson三色染色进行组织形态观察;利用免疫组化和免疫荧光标记CD3+ T细胞、Bu-1+ B细胞、MHCII+抗原呈递细胞(APCs)、KUL01+单核/巨噬细胞、PCNA+增殖细胞以及Jacalin- CSF1R+ M样细胞;通过扫描电镜观察上皮细胞超微结构;采用图像分析软件进行RMALT数量、大小及细胞密度的量化统计。
研究发现,RMALT分布于直肠固有层和黏膜下层,随着年龄增长,其结构从弥散的淋巴细胞聚集逐渐发展为独立的淋巴滤泡,周围胶原纤维增多。定量分析显示,1年龄鸡的RMALT数量最多、体积最大,且雌性鸡的RMALT体积显著大于雄性。
免疫组化显示,早期(1日龄和1月龄)RMALT中以CD3+ T细胞为主,Bu-1+ B细胞稀疏;至1年龄时,B细胞形成生发中心样结构。增殖实验表明,B细胞区域PCNA+细胞比例超过90%,而T细胞区域的增殖活性在雌性中显著高于雄性,提示雌性鸡RMALT的细胞免疫活化更强。
MHCII+ APCs和KUL01+巨噬细胞在1日龄鸡中分布稀疏,主要位于上皮下和滤泡间区;至1年龄时,其数量显著增加,但极少见于上皮内。
PAS+杯状细胞遍布直肠上皮,但在滤泡相关上皮(Follicle-Associated Epithelium, FAE)区域数量显著少于非FAE区域。相反,Jacalin- CSF1R+ M样细胞在FAE中随年龄增长显著增加,扫描电镜进一步证实这些细胞具有短而稀疏的微绒毛,符合M细胞形态特征。
本研究首次系统揭示了鸡RMALT的年龄依赖性发育和性别依赖性差异。RMALT的成熟过程与哺乳动物和其他禽类GALT类似,但雌性鸡在RMALT体积、T细胞增殖和M样细胞数量上的优势提示雌激素可能通过增强免疫细胞活化和抗原呈递能力促进黏膜免疫应答。这一发现与既往报道的雌性禽类更强的体液免疫和抗病能力一致。
此外,FAE区域杯状细胞减少和M样细胞增加的现象表明,RMALT可能通过M细胞介导抗原摄取,而减少的黏液分泌可能有利于抗原直接接触免疫细胞。这一机制与哺乳动物MALT的抗原捕获策略相似,但禽类M细胞的标志物(Jacalin- CSF1R+)和分布特征提供了物种特异性见解。
本研究不仅填补了禽类直肠黏膜免疫发育研究的空白,还为家禽疫苗设计(如通过直肠黏膜途径接种)和健康管理(如针对雌性禽类的免疫增强策略)提供了理论依据。未来研究可进一步探讨激素调控、微生物群落与RM发育的相互作用,以及RMALT在疾病状态下的变化规律。
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