家禽巨噬細胞免疫功能調節的研究進展

金 唯，張英楠，欒維民，4，馬 馨，彭 琪，楊樹寶，錢愛東

（1.吉林農業大學動物科學技術學院，吉林 長春130118；2.吉林農業大學發展學院，吉林 長春130600；3.吉林農業大學生命科學學院 吉林 長春 130118；4.吉林農業大學動物生產及產品質量安全教育部重點實驗室，吉林 長春130118）

巨噬細胞存在于脊椎動物和非脊椎動物的機體中，是一類能夠攝入外源性物質（包括微生物）并使其死亡的多相群白細胞，在組織內穩態、固有免疫和獲得免疫、炎癥反應和免疫病理學中，都發揮著重要作用（Gordon，2003）。為了完成這些復雜的工作，巨噬細胞通過特異性受體，吞噬凋亡和壞死的細胞（包括入侵的微生物），檢測內環境中的信號，通過分泌的信號分子和效應分子對這些刺激發生反應［1］。

近年來，隨著細胞生物學和分子生物學的發展，對哺乳動物巨噬細胞分子的結構和功能有了很多新的定義。相比較而言，家禽巨噬細胞的知識非常有限，Dietert（1991）和他的同事首次證明了雞的巨噬細胞是通過產生NO來消滅病原體，在固有免疫中發揮作用的。因此，所有能夠影響NO釋放的因素都可以影響巨噬細胞功能的調節。這里，我們對調節家禽巨噬細胞免疫功能的相關分子進行簡要綜述，以期為進一步的相關研究和應用提供參考。

1 巨噬細胞的來源

巨噬細胞來源于骨髓多能干細胞，在集落刺激因子的影響下，經過6d的時間可以從成單核細胞發展成幼單核細胞，然后發展成單核細胞。單核細胞進入雞的血液中，組成一個重要的具有吞噬細胞成分的細胞。血液單核細胞的第2個發展階段是巨噬細胞，它們呈現于多種機體組織中。因此，巨噬細胞是由血液單核細胞穿出血管后分化而來［2］。

2 巨噬細胞功能的調節

巨噬細胞是機體重要的免疫效應細胞，是機體抵抗病原體和腫瘤的第一道防線之一，在抗感染初期，吞噬和殺滅入侵的微生物。巨噬細胞在執行功能前需經過成熟、分化、激活等過程，研究表明，巨噬細胞通 常是由γ－干擾素（IFN－γ）、腫瘤壞死因子（TNF）、白細胞介素－4（IL－4）、白細胞介素－13（IL－13）和糖皮質激素等誘導其活化的（郭強，熊思東，2004）。只有活化后的巨噬細胞才可以執行不同的免疫功能，一些多糖類，受體類，細胞因子等都可以通過相應的機制增強或抑制其功能。

2.1 呼吸暴發和一氧化氮的產生 巨噬細胞參與動物機體非特異性免疫主要有兩種方式：一種是非氧依賴型，巨噬細胞將病原菌、真菌、異物等吞噬到胞內后，形成吞噬體，通過分泌溶菌酶降解微生物；另一種是氧依賴型，通過呼吸暴發產生大量的活性氧和活性氮發揮殺菌作用。由此可見，巨噬細胞的呼吸暴發是一個重要的激活巨噬細胞殺微生物的機制，其活化可以由佛波醇肉豆蔻酸，酵母聚糖A，鈣離子載體和不同的沙門菌屬來誘導。已經證明雞沙門菌血清型的呼吸暴發是由基因決定的，并以一個較快的速度清除胞內細菌［1］。

一氧化氮（NO）是一種內皮衍生的血管舒張因子，它參與細胞內信號傳導，具有舒張動脈和抗炎等作用，并且可以轉變成亞硝酸鹽和硝酸鹽這些更穩定的產物。研究表明，細菌脂多糖能增強巨噬細胞釋放NO的能力，從而影響動物機體的免疫應答。當受細菌的脂多糖影響時，雞的巨噬細胞能夠表達一個4.5kb的NO合酶以及它可誘導的亞型［3］。這說明，NO的產生與誘導型NO合酶的活性有關，而細菌脂多糖主要是通過酪氨酸蛋白激酶、蛋白激酶C、神經酰胺等途徑激活巨噬細胞絲裂原蛋白激酶和細菌脂多糖激活核因子－кB（NF－кB）途徑［4－5］，誘導NO合酶的生成，實現細菌脂多糖NO信號分子的釋放，從而增強殺傷細胞內病原體的能力。

因此，經過呼吸暴發活化后的巨噬細胞，可以通過分泌 NO，TNF－α、IL－1、IL－6等產生活性氧，誘導細菌或者腫瘤細胞的滅亡，而不殺傷正常細胞。

2.2 Toll樣受體的調節 Toll樣受體（toll－like receptors，TLRs）是增強巨噬細胞的活性和吞噬作用的重要因素之一，作為一種模式識別受體（PRR），識別微生物保守的分子相關模式（PAMP），觸發細胞信號級聯，最終導致核轉錄因子（NF－кB）信號途徑的活化，產生細胞因子IL－1、IL－6、IL－8、IL－12、TNF－α、IFN－7等，啟動一系列免疫炎癥反應，清除入侵的病原微生物。同時，上調吞噬細胞中共刺激分子的表達，活化T細胞，在先天性免疫與獲得性免疫之間建立一個緊密相連的橋梁［6］。

目前在雞體內已經鑒定出10種TLRs（ChTLRs），分別為：TLR1LA，1LB，2A，2B，3，4，5，7，15和TLR21，其中對巨噬細胞功能的調節起主要作用的是TLR1，TLR2和TLR4。TLR1在雞的大多數組織中都有表達，以脾臟和肝臟中表達水平最高。TLR2主要表達在包括單核細胞、巨噬細胞、嗜中性粒細胞等宿主第一線防御相關的細胞。Lynn等人（2005）通過生物信息學的方法發現，TLR1LA能與TLR2B形成二聚體，TLR1LB與TLR2A/2B形成二聚體，通過二聚體的形成來識別病原體脂蛋白和肽聚糖［7－8］，激活 NF－кB途徑，增強吞噬細胞的吞噬能力，清除入侵的病原微生物。Farnell等（2003）發現，用LPS刺激雞異嗜性粒細胞能夠誘導TLR2和TLR4介導的呼吸性氧爆炸，在宿主抗感染早期，發揮重要作用。隨后，Iqbal M 等（2005）發現，TLR4的mRNA主要在富含巨噬細胞的組織中表達水平較高。Kogut等（2005）首次證明了雞異嗜性粒細胞中存在識別LPS系統（即LBP、CD14和TLR4），且能誘導IL－1β、IL－6、IL－18、CXCLi2、CX－CLi1、CXCLi4的表達［9］。這些結果表明，ChTLR4能夠識別細菌LPS，誘導巨噬細胞的活化成熟并介導先天性免疫的激活［10］。

另外，測量雞血液中骨髓源巨噬細胞ChTLR表達mRNA的水平，可以反映出抗原呈遞作用的效率。巨噬細胞表達MHC類分子和共刺激分子，與樹突狀細胞（DC）的表達水平相比，即使在激活后，巨噬細胞分子的表達水平大體上比較低［11］。所以，它的抗原呈遞作用也不如DC那么高效。

2.3 巨噬細胞遷移抑制因子（MIF）的調節 巨噬細胞遷移抑制因子（MIF）最初是作為抗原激活的T淋巴細胞產生的一種可溶性因子，阻止巨噬細胞的隨機遷移而確定的。近些年，MIF作為一種多功能細胞因子，通過巨噬細胞、T細胞的活化，介導固有免疫應答和適應性免疫應答。

在禽類，雞的 MIF（ChMIF）是 Wistow等于1993年從母雞的早期胚胎中分離出來的10kDa的多肽。研究表明，禽MIF可以通過基因擴增，克隆進原核表達載體，形成細菌表達禽重組 MIF（rCh－MIF），使巨噬細胞的遷移率穩定下降。利用LPS刺激外周血單核細胞時，qRT－PCR的分析顯示，rChMIF可增強前炎性細胞因子（IL－1β，IL－6，IL－8和IL－12）以及誘導型NO合酶的mRNA表達水平，同時，還可促進刀豆素刺激的淋巴細胞提高TH1型細胞因子（IFN－γ和IL－2）的轉錄水平。因此，家禽MIF可以間接增強巨噬細胞的功能，促進單核細胞和淋巴細胞Th1/Th2型細胞因子的炎癥反應和活化的T淋巴細胞增殖，從而進一步增強家禽免疫系統的功能［12］。

2.4 γ－干擾素的調節 γ－干擾素（interferon gamma，IFN－γ）是一類具有多種調節效應的細胞因子，屬于干擾素的Ⅱ類。γ－干擾素主要來源于活化的T淋巴細胞和NK細胞，其免疫調節的活性遠高于Ⅰ類干擾素（IFN－α，IFN－β），能夠參與 MHCⅡ類抗原分子的表達，促進抗原遞呈，是巨噬細胞的主要活化因子，但是抗病毒和抗腫瘤的活性與Ⅰ類干擾素相比較弱。

Lowenthal等（1995）發現雞的IFN－γ（ChIFN－γ）能激活巨噬細胞產生NO來消滅入侵的微生物，隨后Digby等采用RT－PCR方法成功克隆出ChIFN－γ基因。研究表明，ChIFN－γ具有較高的抗球蟲活性，這是通過雞骨髓源巨噬細胞在IFN－γ的作用下，釋放出的NO來抑制雞球蟲病的。更重要的是，ChIFN－γ具有明顯的免疫調節活性，在增強巨噬細胞吞噬能力的同時，不僅可以誘導MHCⅡ類分子的抗原呈遞作用，還能促進T、B細胞分化和細胞毒性T細胞的成熟，刺激B細胞分泌抗體，介導體液免疫和細胞免疫［13］。在其他家禽方面，Schultz等（1999）報道了鴨干擾素基因序列。李洪濤等（2007）在此基礎上，成功克隆出了鵝IFN－γ基因序列，證明了鵝巨噬細胞產生NO的水平，是隨著IFN－γ濃度的降低而下降的，并且還能抑制鵝副黏病毒在鵝胚成纖維細胞中的增殖。由此可見，IFN－γ作為一種天然的免疫應答介導物，在發揮重要免疫活性作用的同時，也在防治家禽疾病方面發揮越來越重要的作用。

3 結語

巨噬細胞具有吞噬和殺傷凋亡損傷的細胞、遞呈抗原、分泌生物活性物質、促進和恢復免疫系統及抑制腫瘤等多種免疫功能，是機體重要的免疫效應細胞，這些免疫功能的發揮有賴于巨噬細胞的激活。根據巨噬細胞的異質性和功能的復雜多樣性，可將激活的途徑分為經典途徑和替代激活途徑，特別是替代激活途徑能夠參與組織修復、血管新生等病理生理過程，成為近幾年研究的熱點，但是僅限于小鼠模型或者鼠源細胞，對于家禽巨噬細胞的激活途徑尚未見相關報道。激活后的巨噬細胞才能通過多糖類，受體類，細胞因子類來增強或抑制其功能。除此以外，家禽巨噬細胞亞型的分類，表面的各種受體，破壞、殺傷腫瘤細胞的作用，以及他們控制基因發生、分化和表達的過程仍有待進一步的研究。

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