雙翅目昆蟲侵襲對奶牛細胞和體液免疫的影響

內蒙古農業大學動物科學學院 010018

王純潔 內蒙古農業大學獸醫學院 010018

阿日查 郭雪梅 劉 波 吉米斯 陳 浩 內蒙古農業大學動物科學學院 010018

奶牛被叮咬的部位會出現發癢、疼痛、出血、甚至皮下水腫等癥狀，導致奶牛發生乳頭炎癥，以及壞死性皮炎或出現丘疹。牛皮蠅叮咬患部化膿或結痂，可能發生皮下蜂窩織炎。吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，奶牛的行為表現為踢蹴、騷動不安、恐懼、狂奔或長期立于向風處，同時采食量下降、貧血、消瘦、生長發育受阻及畜產品質量降低，嚴重時產奶量下降19%～25%[1]。應激反應也是一種介于健康和疾病之間的中間狀態。它是一個動態的過程，包括應激反應和應激原。根據應激原不同，應激分為冷應激、熱應激、斷奶應激、運輸應激、混群、擁擠應激、限制應激及噪聲應激等。如果作用時間過長或侵襲強度過大，機體將會逐漸失去應付能力，出現衰竭現象，機體呈現出病理狀態。因此，應激的整個發展過程及最后結果又被稱之為“一般適應綜合征（GSA）”。在典型情況下，GSA可分為3個發展階段，即動員階段、適應階段及衰竭階段[2.3]。近年來，昆蟲應激受到人們的廣泛關注，許多昆蟲是人類及動物傳染病的媒介害蟲，他們擾亂了動物的正常行為活動，使動物無法安定采食及休息，從而導致其生產力下降。內蒙古地區是一條奶牛業生產帶，但是由于其地理和生態環境的特殊性，長期以來在奶牛產業化養殖區域一直未能建立起科學的、完善的管理體系，使奶牛生活的環境日益惡化。常年發生蠅、蚊等雙翅目昆蟲的侵襲，引起奶牛正常行為的改變、神經內分泌紊亂、內環境失調、免疫力下降、重大疾病流行及動物福利等問題[4]。本論文通過研究夏秋季節奶牛受到雙翅目昆蟲侵襲，誘發奶牛發生聚集行為其免疫指標的變化規律，來論證雙翅目昆蟲侵襲奶牛的應激反應，探討聚集行為的產生對奶牛免疫機能的影響，對于指導生產和改善飼養管理提供理論依據。

1 材料和方法

（1）試驗時間和地點。試驗于6月到11月在內蒙古奶聯社乳泉牧場進行。

（2）試驗牛的選擇。按產奶量和胎次相近的原則，在乳泉牧場所飼養的800頭荷斯坦泌乳牛群中選擇9頭健康的牛作為試驗動物，并按不同泌乳階段分為3組，即泌乳前期、泌乳中期及泌乳后期，每組3頭。該牧場飼料給予時間為 7∶00～9∶00、13∶30～15∶30 及 19∶00～21∶00， 共 3 次， 擠奶時間為 5∶30～7∶00、17∶30～19∶00，其余時間在運動場休息。

（3）試驗儀器。移液槍，Multifuge離心機 （美國Thermo Scientific Heraeus公司）、恒溫生化培養箱（ZXSD-B1090上海智城公司）、FACSSalibur流式細胞儀(BD公司)、無抗凝劑采血管、全自動血液分析儀 Poc H-100Iv、日本SYSMEX公司(KX-21)和流式細胞儀。

（4）試驗方法。在每個試驗月的試驗日雙翅目昆蟲活動最頻繁時間段，用肝素鈉真空采血管采1次血，尾靜脈采血5mL，用于測定免疫指標CD3、CD4、CD8及 CD21。

（5）數據處理。應用Excel軟件收集整理數據，用SAS 9.0軟件對數據進行方差分析。試驗數據用 “平均數±標準差”表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果和分析

（1）奶牛血液中 CD3+T淋巴細胞（%）的變化。奶牛血液中 CD3+T淋巴細胞（%）變化見表1，奶牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）分析圖見圖1。從表1可以看出，全部試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）的總體均值，從6月份74.40±6.05顯著下降至7月份54.71±2.29（P＜0.05），一直持續到 10 月份 51.25±1.70，最低值出現在8月份。同一月份不同泌乳期試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）差異不顯著（P＞0.05）。 在各試驗月，泌乳前期、中期和后期試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）水平在組內的變化規律與全部試驗牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）水平的總體均值的變化規律相同。

表1 奶牛血液 CD3+T淋巴細胞（%）變化

圖1 奶牛血液中CD3+T淋巴細胞（%）分析圖

表2 奶牛血液 CD4+T淋巴細胞（%）變化

圖2 奶牛血液中 CD4+T淋巴細胞%分析圖

（3）奶牛血液中 CD8+T淋巴細胞（%）的變化。奶牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）變化見表3。從表3可以看出，全部試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）的總體均值，從6月份13.17±0.72極顯著升高至 7 月份 34.97±1.39（P＜0.01），一直持續到 9 月份20.84±1.07，最高值出現在7月份。在10月份泌乳中期和后期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞 （%）水平顯著高于泌乳前期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平。泌乳前期、中期和后期試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平在組內的變化規律與全部試驗牛血液中CD8+T淋巴細胞（%）水平的總體均值的變化規律相同。

表3 奶牛血液CD8+T淋巴細胞（%）變化

圖3 奶牛血液中 CD8+T淋巴細胞%分析圖

（4）奶牛血液中CD21+B淋巴細胞(%)的變化。奶牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）變化見表4。從表4可以看出，在6、8、9、10月份，泌乳前期和中期奶牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平組間差異不顯著（P＞0.05），在7月份泌乳前期牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平與泌乳中期和后期牛血液中CD21+B淋巴細胞（%）水平差異顯著（P＜0.05）。對泌乳前期牛和泌乳中期牛血液CD21+B淋巴細胞（%）水平的變化規律是從 6月 30.81±2.16%、27.76±2.81%下降至 8月 25.33±3.16%、20.50±1.65%，從 9月顯著提高至 32.25±3.52%、33.69±4.10%的水平（P＜0.05），持續至 10 月。泌乳后期牛和全部試驗牛血液CD21+B淋巴細胞（%）水平從7月下降，8月降到最低值，9月開始回升，10月顯著提高（P＜0.05）。

表4 奶牛血液中CD21+B淋巴細胞%變化

圖4 奶牛血液中 CD21+B淋巴細胞%分析圖

3 討論

許多研究認為，應激反應能抑制機體的免疫功能。白海波等[5]研究證明，急性低氧可使大鼠T淋巴細胞的轉化功能降低；常青等[6]研究證明，以焦慮與恐懼為特征的條件反射性應激能使大鼠的細胞免疫功能受到抑制；張學英等[7]報道，應激不但能抑制細胞免疫功能，而且對體液免疫也具有抑制作用。目前已知CD3分子可以表達于全部T細胞上，是T細胞共同的表面標記，故它是鑒定T細胞的重要標記。CD3+T淋巴細胞降低，表明細胞免疫機能受到抑制或降低。CD4存在于輔助性T細胞表面，CD8存在于毒性T細胞表面。CD4+T細胞含量升高時，表明當外源性病原微生物入侵機體時能很快啟動免疫反應來抵抗病原，機體免疫功能增強，不易感染疾病。CD8+T細胞含量升高時，表明識別被感染的細胞越多，機體自身的免疫功能降低。CD21+B淋巴細胞的多少代表著機體體液免疫功能的強弱，CD21+B淋巴細胞降低，機體體液免疫受到抑制或降低。CD4與CD8+T細胞在機體體液免疫與細胞免疫中發揮著重要的調節作用。T細胞這兩個亞群之間的平衡決定著機體免疫系統的穩定。通常情況下，CD4/CD8比值為2∶1，如果偏離比值或比例倒置，表明機體免疫機能失調[8.9]。井霞等[10]研究證明，慢性冷熱應激期CD3+T淋巴細胞與CD21+B淋巴細胞百分率均顯著降低，奶牛的免疫能力降低。本次試驗結果表明，在雙翅目昆蟲活動時期，雙翅目昆蟲侵襲對奶牛血液中CD3+T、CD4+T以及CD21+B淋巴細胞（%）水平的影響，是從6月份的較高水平顯著降低，8月份出現最低值，CD3+T與CD4+T降低一直持續到10月份。因此，認為在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產生聚集行為時期，奶牛細胞免疫機能降低或抑制。另外，雙翅目昆蟲侵襲對奶牛血液CD8+T淋巴細胞（%）水平的影響，是從6月份的數值提高到7月份的最高值，一直持續至9月份。CD8+T細胞含量的提高，進一步表明能識別被感染的細胞越多，雙翅目昆蟲的侵襲，降低奶牛機體本身的免疫功能，需要用疫苗來抵抗病原。CD21+B淋巴細胞含量降低，表明雙翅目昆蟲侵襲能抑制或降低奶牛機體體液免疫功能，9、10月份CD21+B淋巴細胞含量升高，表明奶牛機體受到吸血雙翅目昆蟲強烈刺激后，積極作出體液免疫應答，并取得一定效果。雙翅目昆蟲的侵襲時期，尤其是在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產生聚集行為時期，奶牛細胞免疫機能抑制或降低。另外，奶牛機體本身的免疫功能降低，需要用疫苗來抵抗病原。雙翅目昆蟲的侵襲，尤其是在吸血雙翅目昆蟲頻繁侵襲奶牛，引起奶牛產生聚集行為，能抑制或降低奶牛機體體液的免疫功能。