硒修饰猴头菇多糖改善鸡肠道免疫及新城疫疫苗免疫应答

《Poultry Science》：Selenium?modified Hericium erinaceus polysaccharides improves intestinal immunity and ND vaccine responses in chickens

　　

本研究旨在探究硒修饰猴头菇多糖（selenium-modified Hericium erinaceuspolysaccharides, SHEP）对鸡肠道免疫及新城疫（Newcastle disease, ND）疫苗免疫应答的调控作用。研究人员首先通过扫描电镜（scanning electron microscopy, SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy, TEM）、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR）、单糖组成分析、分子量测定、稳定性检测及体外释放实验对SHEP的理化性质进行表征，并测定其硒含量。体外实验中，SHEP中剂量组可显著降低活性氧（reactive oxygen species, ROS）水平，下调CD86、白细胞介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）、IL-6及肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）的表达，同时上调CD206水平。体内实验中，接种ND疫苗的鸡群经160 mg/kg SHEP处理后，胸腺、脾脏及法氏囊指数显著升高，ND血凝抑制（hemagglutination inhibition, HI）抗体效价明显提升；SHEP可增加外周血及肠道中CD4+/CD8+T细胞比例，上调IL-4、干扰素-γ（interferon-γ, IFN-γ）、Toll样受体4（Toll-like receptor 4, TLR4）及趋化因子受体9（chemokine receptor 9, CCR9）的表达水平；此外，SHEP可改善空肠绒毛形态，提高绒毛高度、隐窝深度及绒毛高度/隐窝深度（villus height/crypt depth, VH/CD）比值。16S rRNA基因测序结果显示，SHEP可提高拟杆菌属（Bacteroides）、副拟杆菌属（Parabacteroides）及另枝菌属（Alistipes）丰度，优化厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidota, F/B）比值，改善肠道菌群结构。综上，SHEP可增强机体免疫功能，为新型多糖制剂的开发提供参考。

该研究针对全球家禽业面临的重大病毒性疫病威胁——新城疫（Newcastle disease, ND），由副黏病毒科（Paramyxoviridae）新城疫病毒（Newcastle disease virus, NDV）引发，可导致呼吸道与消化道严重病变，造成巨大经济损失。当前临床广泛使用的ND疫苗存在早期免疫应答滞后、体液抗体持续时间短等局限，亟需开发新型免疫增强剂以提升疫苗保护效力。传统药用真菌猴头菇（Hericium erinaceus）的主要活性成分猴头菇多糖（Hericium erinaceuspolysaccharides, HEP）具有抗炎、抗氧化、调节肠道菌群等生物学功能，而硒（selenium, Se）作为必需微量元素，其修饰可优化多糖结构、增强生物活性。基于此，研究人员假设硒修饰猴头菇多糖（selenium-modified Hericium erinaceuspolysaccharides, SHEP）可通过调控肠道免疫与菌群增强ND疫苗效力，并开展系统验证。该研究发表于《Poultry Science》。

研究采用硝酸-亚硒酸钠（HNO₃-Na₂SeO₃）法制备SHEP，以1日龄海兰褐公雏鸡为模型，设置对照组、疫苗组、HEP低/中/高剂量组（40、80、160 mg/kg）及SHEP低/中/高剂量组（40、80、160 mg/kg），于14日龄首次滴鼻点眼接种ND-Ⅳ LaSota疫苗，14天后加强免疫，同步灌胃给药持续49天。关键技术方法包括：SHEP理化表征（动态光散射、SEM、TEM、FT-IR、电感耦合等离子体质谱等）、体外HD-11巨噬细胞极化模型构建、流式细胞术检测免疫细胞表型、酶联免疫吸附实验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测炎症因子、实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）分析基因表达、苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色评估组织病理、16S rRNA基因测序解析肠道菌群结构。

研究结果如下：

1. 1.
   多糖表征：SHEP呈浅棕黄色粉末，平均粒径533.89±18.87 nm，zeta电位-22.57±1.61 mV，硒含量为462.09 μg/g；FT-IR光谱在880-840 cm^-1处出现Se-O-C或Se-O-Se特征吸收峰，证实硒成功修饰；热稳定性良好，pH 5.4条件下72小时累积释放率达74.47%，显著高于未修饰HEP；单糖组成为2.04%半乳糖与97.96%葡萄糖，分子量为45.63 kDa，形貌由近球形变为层片状。
2. 2.
   体外免疫活性：SHEP中剂量组可显著降低LPS诱导的HD-11细胞ROS水平，下调M1型标志物CD86及促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达，上调M2型标志物CD206表达，有效抑制过度炎症反应与氧化应激损伤。
3. 3.
   体内免疫活性：SHEP高剂量组可显著提升各时间点胸腺、脾脏及法氏囊指数，增强ND-HI抗体效价；提高外周血与空肠中CD4⁺/CD8⁺T细胞比例，上调脾脏与空肠中IL-4、IFN-γ、TLR4及CCR9的mRNA表达水平；组织病理学显示SHEP组胸腺小叶皮质髓质分界清晰、脾淋巴鞘与脾小结结构更完善、法氏囊髓质面积增大，无明显病理损伤。
4. 4.
   肠道免疫与形态：SHEP高剂量组可显著增加空肠绒毛高度、隐窝深度及VH/CD比值，促进肠道黏膜发育，提升营养吸收功能。
5. 5.
   肠道菌群调控：SHEP可提高肠道菌群α多样性（Simpson指数、Pielou指数），增加拟杆菌门丰度，降低厚壁菌门丰度以优化F/B比值；在属水平上提升有益菌属Bacteroides、Parabacteroides、Alistipes丰度，降低Lactobacillus丰度，重塑稳定菌群结构。

讨论部分指出，SHEP的pH依赖性释放特性提升了口服生物利用度，是其发挥免疫增强作用的结构基础；通过促进巨噬细胞M1向M2表型转化、平衡促炎/抗炎反应，协同激活TLR4信号通路与CCR9介导的肠道归巢效应，实现系统性免疫与肠道黏膜免疫的双重增强；同时优化肠道菌群结构，通过“肠-免疫轴”进一步巩固免疫稳态。结论明确SHEP较未修饰HEP更能有效抑制炎症与氧化应激，增强体液与细胞免疫应答，改善肠道屏障功能并调节菌群平衡，最终全面提升鸡的ND疫苗免疫保护效果，为新型绿色饲料添加剂与免疫佐剂的开发提供了实验依据。