楊紅洋+朱曉慶+商云霞+谷新利+郭曉
摘要:為探究MHC B-LβⅡ基因多態(tài)性對中藥復(fù)方多糖免疫調(diào)節(jié)劑量的影響,采用PCR-SSCP方法將500羽黃麻肉雞按不同MHC B-LβⅡ基因型分組,再將各組分成高、中、低劑量中藥復(fù)方多糖組和空白對照組。分別于8日齡皮下注射50.0、25.0、12.5 mg/mL中藥復(fù)方多糖和生理鹽水各0.2 mL/只,連續(xù)注射7 d,于21、42、56、70日齡各組隨機取5只試驗雞,翅靜脈采血分離血清,測定血清中新城疫(newcastle disease,簡稱ND)抗體和IgG、IgM的含量。結(jié)果顯示,多糖能提高MHC B-LβⅡ不同基因型雞新城疫抗體和IgG、IgM含量,且高劑量組中藥復(fù)方多糖組中AB基因型個體血清中新城疫抗體含量最高,AA基因型個體血清中IgG、IgM含量最高;中、低劑量中藥復(fù)方多糖組中AB基因型個體血清中新城疫抗體含量和IgG、IgM含量最高。表明中藥復(fù)方多糖能提高不同MHC B-LβⅡ基因型雞的免疫力,且中藥復(fù)方多糖對不同MHC B-LβⅡ基因雞的最適免疫調(diào)節(jié)劑量不同。
關(guān)鍵詞:中藥復(fù)方多糖;MHC B-LβⅡ基因;新城疫;免疫球蛋白IgG和IgM;雞
中圖分類號: S853.74 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2017)18-0168-05
收稿日期:2016-11-29
基金項目:國家自然科學(xué)基金(編號:31460673)。
作者簡介:楊紅洋(1987—),男,山東菏澤人,碩士研究生,研究方向為臨床獸醫(yī)學(xué)。E-mail:hongyangy527@126.com。
通信作者:商云霞,高級實驗師,從事動物疫病防治研究,E-mail:shangyunxia@shzu.edu.cn;谷新利,博士,教授,從事中藥制劑開發(fā)與應(yīng)用方面研究,E-mail:xlgu@shzu.edu.cn。 免疫能力的高低決定了機體抵抗病原能力的大小,直接影響經(jīng)濟動物的生長和生產(chǎn)。注射疫苗能有效地提高機體抵抗病原的能力,并且當疫苗與免疫增強劑配合使用時能顯著增強疫苗的防疫效果。目前,國內(nèi)外廣泛使用的油乳劑、鋁膠類等化學(xué)性免疫增強劑常具有副作用大、局部刺激性強、致癌等弊端。大量研究表明,從中草藥中提取的多糖不僅能增強機體免疫力,還具有毒副作用小、殘留量低等優(yōu)點,成為開發(fā)療效確定、低毒免疫增強劑的理想藥物。
雞主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,簡稱MHC)最初是作為具有高度多態(tài)性的紅細胞抗原而被認識,之后將該基因的基因座標記為B,即B復(fù)合體[1],是一個與機體免疫應(yīng)答、抗病性能密切相關(guān)的多基因家族,具有高度的多態(tài)性。雞MHC至少包含3個亞區(qū),即B-F、B-L、B-G區(qū)[2]。其中,B-L區(qū)基因編碼MHCII類分子,主要負責(zé)遞呈外源性抗原,供CD4+T細胞識別,誘導(dǎo)細胞因子分泌,調(diào)節(jié)機體抗體的產(chǎn)生,參與機體細胞免疫和體液免疫反應(yīng)[3]。MHC B-LβⅡ基因是MHCII類抗原的結(jié)合區(qū),具有豐富的多態(tài)性和功能特異性[4]。
有研究表明,多糖能被MHCII分子呈遞而被αβ-T細胞的TCR(T cell receptor)直接或者間接識別,激活B淋巴細胞,誘導(dǎo)特異性抗體產(chǎn)生[5]。而雞MHC基因多態(tài)性使得不同個體對相同抗原有不同免疫反應(yīng),從而導(dǎo)致機體免疫功能存在個體差異,進而可能影響中藥多糖最適免疫增強劑量。因此,本研究采用PCR-SSCP方法對試驗雞進行MHC B-LβⅡ基因分型后,給予不同劑量中藥復(fù)方多糖,通過測定各組試驗雞新城疫抗體和IgG、IgM等2種免疫球蛋白含量,探討MHC B-LβⅡ基因多態(tài)性對中藥復(fù)方多糖提高雞體液免疫的最佳使用劑量是否有影響。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗藥物 中藥復(fù)方由當歸、黨參、熟地、川芎、山楂、何首烏、淫羊藿、麥冬、茯苓、補骨脂和黃芪11味中藥組成,各單味藥均購自新疆石河子市醫(yī)藥公司。中藥多糖(質(zhì)量百分濃度w=77.10%)由石河子大學(xué)化工學(xué)院提供。用滅菌蒸餾水將中藥復(fù)方多糖配制成高劑量(50 mg/mL)、中劑量(25 mg/mL)、低劑量(12.5 mg/mL)3個質(zhì)量濃度。
1.1.2 藥品與試劑 新城疫活疫苗購自新疆石河子市八師獸醫(yī)站;雞新城疫抗體(NDV-Ab)酶聯(lián)免疫分析試劑盒購自北京城林生物技術(shù)有限公司;雞IgG、IgM ELISA檢測試劑盒購自上海藍基生物有限公司;血液基因組DNA提取試劑盒購自天根生化科技(北京)有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純試劑。
1.1.3 試驗動物及分組 500羽1日齡黃麻肉雞購自新疆石河子市孵化場,臨床檢查其健康情況。根據(jù)MHC B-LβⅡ基因第2外顯子PCR-SSCP的檢測結(jié)果進行分組,再將各組分成高、中、低劑量中藥多糖組和空白對照組。分別于8日齡皮下注射50.0、25.0、12.5 mg/mL中藥復(fù)方多糖及生理鹽水各 0.2 mL/只,連續(xù)注射7 d。
所有試驗雞于7日齡進行新城疫疫苗的點眼和滴鼻免疫,27日齡進行2免,并且均采用相同的飼養(yǎng)方法、飼養(yǎng)條件、飼料品質(zhì)和飼養(yǎng)管理進行常規(guī)飼養(yǎng)。
1.1.4 試驗儀器 酶標儀(美國熱電FC型號)、微量移液器、恒溫培養(yǎng)箱等。
1.2 試驗方法
1.2.1 DNA提取 分別采集500羽雞的外周血,按照DNA提取試劑盒說明書提取雞全血DNA,4 ℃冰箱儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 引物設(shè)計 參照GenBank收錄的雞MHC B-LβⅡ基因序列(NC_006103.2)第2外顯子信息,由生工生物工程(上海)股份有限公司完成引物設(shè)計和合成,擴增目的條帶大小為308 bp,上游引物Forward:5′-CTGAATACTGGAAC AGCAACG-3′,下游引物Reverse:5′-ACCACTTCACCTC GATCTCC-3′。endprint
1.2.3 PCR擴增 擴增反應(yīng)總體積為20 μL,其組成為Mix 12 μL,上、下游引物各1 μL,基因組DNA 1 μL,滅菌ddH2O 5 μL。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,60 ℃復(fù)性30 s,72 ℃延伸1 min,30個循環(huán);72 ℃延伸5 min;4 ℃ 保存。
1.2.4 PCR-SSCP基因型檢測 3 μL PCR產(chǎn)物與8 μL上樣緩沖液(98%甲酰胺,0.025%溴酚藍,0.025%二甲苯青,10 mmol EDTA)混勻后98 ℃水浴變性10 min,立即冰浴 10 min。樣品在8%非變性聚丙烯酰氨凝膠中電泳。電泳結(jié)束后,進行銀染并用聚焦成像系統(tǒng)進行拍照。
1.2.5 雞血清新城疫抗體和IgG、IgM的含量測定 每組抽取5只試驗雞,于21、42、56、70日齡翅靜脈采血,常規(guī)分離血清。根據(jù)雞新城疫抗體及IgG、IgM酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,簡稱ELISA)檢測試劑盒說明書進行操作,用酶聯(lián)免疫檢測儀測定樣品在450 nm波長處的吸光度(D值),并根據(jù)ELISA檢測試劑盒中標準品濃度及其對應(yīng)的D值獲得標準曲線的直線回歸方程,再根據(jù)樣品的D值利用回歸方程計算出相應(yīng)樣品的新城疫抗體和IgG、IgM的含量。
1.3 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)結(jié)果均以平均數(shù)±標準差(x±s)表示。采用SPSS 19.0對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較。所有統(tǒng)計分析結(jié)果以P<0.05作為差異顯著性的判斷標準。
2 結(jié)果與分析
2.1 PCR-SSCP基因型檢測
對所有DNA樣品進行PCR-SSCP基因型檢測,發(fā)現(xiàn)有5種基因型,即AA基因型(共186羽),AB基因型(共180羽),BB基因型(共68羽),AC基因型(共35羽),AD基因型(共31羽)(圖1)。
2.2 中藥復(fù)方多糖對不同MHC B-L βⅡ基因型雞血清中新城疫抗體含量的影響
由表1可知,與空白對照組相比,各劑量中藥復(fù)方多糖均能提高不同基因型雞新城疫抗體含量,但在同一劑量中藥復(fù)方多糖組和空白對照組中,不同基因型雞血清中新城疫抗體含量不同。其中,高劑量中藥復(fù)方多糖組21、42日齡AB基因型雞血清中新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),56日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AC、AD基因型(P<0.05),70日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AA、AC、AD基因型(P<0.05);中劑量中藥復(fù)方多糖組21日齡AB基因型雞血清中新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),AC基因型的新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AD基因型(P<0.05),42日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),AC基因型的新城疫抗體含量顯著高于AD基因型(P<0.05),56日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AD基因型(P<0.05),70日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AD基因型(P<0.05);低劑量中藥復(fù)方多糖組21日齡AB基因型雞血清中新城疫抗體含量顯著高于BB、AC、AD基因型(P<0.05),AA基因型的新城疫抗體含量顯著高于AC、AD基因型(P<0.05),42日齡AB基因型的新城疫抗體含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),AA基因型的新城疫抗體含量顯著高于BB、AD基因型(P0.05);空白對照組各日齡AA基因型雞血清中新城疫抗體含量略高于AB、BB、AC、AD基因型,但無顯著性差異(P>0.05)。
2.3 中藥復(fù)方多糖對不同MHC B-L βⅡ基因型雞血清中IgG含量的影響
由表2可知,與空白對照組相比,各劑量中藥復(fù)方多糖均能提高不同基因型雞的IgG含量,但在同一劑量中藥復(fù)方多糖組和空白對照組中,不同基因型雞血清中的IgG含量不同。其中,高劑量中藥復(fù)方多糖組21、42日齡時AA基因型雞血清中IgG含量略高于AB、BB、AC、AD基因型,但無顯著性差異(P>0.05),56日齡時AA基因型的IgG含量顯著高于AC、AD基因型(P<0.05),70日齡時AA基因型的IgG含量顯著高于BB、AC、AD基因型(P005)。
2.4 中藥復(fù)方多糖對不同MHC B-L βⅡ基因型雞血清中IgM含量的影響
由表3可知,與空白對照組相比,各劑量中藥復(fù)方多糖均能提高不同基因型雞IgM含量,但在同一劑量中藥復(fù)方多糖組和空白對照組中,不同基因型雞血清中IgM含量不同。其中,高劑量中藥復(fù)方多糖組21日齡AA基因型雞血清中IgM含量顯著高于AB、BB、AC、AD基因型(P<0.05),42日齡時AA基因型的IgM含量顯著高于BB、AC、AD基因型(P<005),56、70日齡時AA基因型的IgM含量顯著高于AB、BB、AC、AD基因型(P<0.05),AB基因型的IgM含量顯著高于AD基因型(P<0.05);中劑量中藥復(fù)方多糖組各日齡AB基因型雞血清中IgM含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),并且21日齡時AA基因型的IgM含量顯著高于AD、AC基因型(P<0.05);低劑量中藥復(fù)方多糖組21日齡時AB、AA基因型雞血清中IgM含量顯著高于BB、AD基因型(P<0.05),42日齡時AB、AA基因型的IgM含量顯著高于AC基因型(P<0.05),56日齡時AB基因型的IgM含量顯著高于BB、AC、AD基因型(P<0.05),70日齡時AB基因型的IgM含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),AA基因型的IgM含量顯著高于AC、AD基因型(P<0.05),BB基因型的IgM含量顯著高于AD基因型(P<0.05);空白對照組各日齡AB基因型雞血清中IgM含量顯著高于AA、BB、AC、AD基因型(P<0.05),并且在42日齡時AA基因型的IgM含量顯著高于AC基因型(P<0.05),70日齡時AA基因endprint
型的IgM含量顯著高于AC、AD基因型(P<005)。
3 討論
新城疫是由新城疫病毒(newcastle disease virus,簡稱NDV)引起的一種雞急性、敗血性、熱性以及高度接觸性的傳染病,一旦發(fā)病,在雞群中會迅速傳播,造成雞的大批死亡。新城疫抗體滴度是雞對新城疫疾病免疫狀態(tài)的一個重要指標,能夠反映出雞對新城疫的免疫水平,同時也能反映出雞的體液免疫水平[6-7]。楊慶芳等研究了黃芪多糖(ASP)、淫羊藿多糖(EPP)和板藍根多糖對雞新城疫疫苗免疫效果的影響,發(fā)現(xiàn)3種中藥多糖均可提高新城疫HI抗體效價[8];Liang等的研究證實,泰山刺洋槐多糖(Taishan Robinia pseudoacacia polysaccharides,簡稱TRPP)作為免疫佐劑可促進新城疫疫苗免疫的雛雞免疫器官發(fā)育,提高新城疫疫苗抗體效價,而且還可以提高十二指腸中SIgA的含量[9]。在本試驗中,與空白對照組相比,高、中、低劑量中藥復(fù)方多糖均能不同程度提高雞ND抗體含量,并且在42日齡時達到峰值,之后逐漸降低,其主要原因是本試驗中27日齡時使用的是新城疫活疫苗,它在接種后7~9 d可產(chǎn)生保護力,接種后2周抗體可達到峰值。
IgG、IgM是由活化的B淋巴細胞產(chǎn)生的主要免疫球蛋白,反映體液免疫狀況[10]。其中,IgG是血清和體液中抗體的主要成分,其含量占整個血清免疫球蛋白的70%~75%,主要參與機體再次體液免疫應(yīng)答,具有調(diào)理吞噬作用、凝集反應(yīng)和沉淀抗原、中和病原體和毒素、活化補體傳導(dǎo)途徑的作用[11]。IgM含量占免疫球蛋白總量的10%,是活化B細胞受抗原刺激后產(chǎn)生最早的免疫球蛋白[12]。IgM具有很強的抗原結(jié)合能力,在機體初期的體液免疫防御中有著重要的地位。陳強等在雛雞日糧中添加黃芪多糖之后發(fā)現(xiàn)雛雞IgG、IgM 2種免疫球蛋白的分泌量增加[13];何雯娟等研究表明,黃芩多糖能夠提高雞的免疫器官指數(shù),并且能夠提高雞免疫球蛋白水平,對雞的免疫能力有提高作用[14]。本試驗結(jié)果顯示,與對照組相比,高、中、低劑量中藥復(fù)方多糖在各日齡均能不同程度地提高雞血清中的IgG、IgM含量,增強了雛雞免疫力,與文獻報道結(jié)果一致。
自MHC基因發(fā)現(xiàn)以來,已有大量的研究表明該基因的突變會引起不同個體對相同抗原表現(xiàn)出不同的免疫反應(yīng),從而導(dǎo)致機體免疫功能存在個體差異。劉立波研究了雞MHC B-L基因SNPs單倍型與綿羊紅細胞抗體滴度(SRBC)、禽流感(AI)及新城疫(ND)抗體滴度等5個免疫性狀關(guān)系,結(jié)果表明,每個免疫性狀與多個突變位點存在顯著相關(guān),且有多個優(yōu)勢單倍型,反映了不同個體之間存在免疫應(yīng)答能力的差異[15]。在本試驗的空白對照組中,不同MHC B-LβⅡ基因型雞ND抗體和IgG、IgM含量不同,其中,AA基因型雞血清中ND抗體含量略高于AB、BB、AC、AD基因型,AB基因型雞血清中的IgG、IgM含量略高于其他基因型雞,表明MHC B-LβⅡ基因多態(tài)性會引起機體免疫功能的個體差異。周偉等研究發(fā)現(xiàn),不同MHC基因型狼山雞的IgG、IgM含量存在一定差異[16],這與本研究結(jié)果一致。
另外,中醫(yī)藥自古就講求用藥個體化,基因組學(xué)的發(fā)展為個體化用藥提供了理論支持。當遺傳變異和藥物療效之間的相互作用逐漸受到人們關(guān)注時,將基因組的研究應(yīng)用于藥物治療領(lǐng)域逐漸增多。隨著各國學(xué)者從細胞、分子、基因等不同水平對多糖免疫調(diào)節(jié)機理的深入研究,發(fā)現(xiàn)從中草藥中提取的多糖不僅能增強機體免疫力,也是一種T細胞依賴性抗原,它能被MHCⅡ類分子處理和呈遞,進而被TCR識別[5],參與機體細胞免疫和體液免疫反應(yīng)。在本試驗中,當對不同MHC B-LβⅡ基因型雞進行中藥復(fù)方多糖處理后,不同劑量中藥復(fù)方多糖組中MHC B-LβⅡ的優(yōu)勢基因型不同。其中,高劑量中藥復(fù)方多糖組中AB基因型個體ND抗體含量最高,AA基因型個體IgG、IgM含量最高,中、低劑量中藥復(fù)方多糖組中AB基因型個體ND抗體含量和IgG、IgM含量最高。出現(xiàn)不同劑量中藥復(fù)方多糖組中優(yōu)勢基因型不同的原因可能是:(1)MHC基因豐富的多態(tài)性會導(dǎo)致MHCII類分子抗原肽結(jié)合槽的結(jié)構(gòu)不同,TCR在識別被呈遞的細胞表面抗原時也要識別細胞上的MHCII類分子,中藥多糖中的活性成分或雜質(zhì)作為一種外來抗原被MHCII類分子提呈給T細胞的能力和激活B細胞的能力不同,導(dǎo)致不同濃度中藥復(fù)方多糖組中不同基因型個體T、B淋巴細胞增殖能力及抗體產(chǎn)生量不同,免疫功能存在差異;(2)免疫系統(tǒng)對抗原的感知有數(shù)量和濃度上的敏感性差異,多糖的濃度過高或者過低均不會產(chǎn)生較高的免疫應(yīng)答,從而引起機體免疫水平的差異;(3)免疫性狀除受MHC B-LβⅡ基因調(diào)控外,還受到其他突變位點或者基因的調(diào)控,不同的突變位點引起的免疫性狀的變化不同,可對抗體和免疫球蛋白的產(chǎn)生具有調(diào)節(jié)作用。
以上結(jié)果說明,MHC B-LβⅡ基因多態(tài)性使雞的免疫能力產(chǎn)生個體差異,并且對提高雞血清中的ND抗體含量和IgG、IgM含量的最適多糖濃度會有一定影響。
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