論文解讀—益生菌與魚類粘膜免疫 |
| 出處：水生動物健康評估 作者：喻大鵬 水產養殖網 2019-07-11 09:49:00 |
今天給大家分享一篇來自FISH的綜述益生菌與魚類粘膜免疫，主要引文如下：
水環境相比陸地更為復雜，對于生活在水中的魚類來說,與水的接觸面積最大,而最先接觸水的是魚類的黏膜系統,如皮膚、鰓和消化道等。這些組織中廣泛分布有各種免疫細胞，用于免疫細菌和病毒。此外，附著在粘膜表面的共生微生物，同樣會產生一些拮抗物質抵御細菌和病毒的侵襲。這是一種特殊而有趣的機制，粘膜表面及其相關的微生物群落在宿主體內免疫平衡。所以，益生菌和魚類粘膜免疫的關系成為近些年研究的熱點。
近三十年來，抗生素類藥物一直用于水產養殖，直到發現抗生素類藥物會使得細菌產生耐藥性，不利于水產養殖業可持續發展，逐漸開始研發抗生素替代品，而益生菌被認為是一種非常有前景和實用性產品。益生菌有兩個免疫調節特征1）揭示了宿主識別機制的特異性（致病因子和非致病因子的識別），2）魚類免疫系統免疫細胞和免疫分子功能的特異性
1 益生菌在水產養殖中的應用及其與宿主免疫的關系
益生菌傳統上被定義為“活的微生物飼料，有益于宿主動物的補充劑，改善微生物平衡“。 但這是基于陸地的益生菌定義，根據水產養殖，本文進行了一些改變，‘首先要確定，細菌是活的還是死的，是何種細菌成分起作用，賦予宿主或其環境有益效果’。此定義是源于以下3個方面1）投喂方式 2）多重效益 3）細菌活力。
益生菌相比于人工合成抗菌藥物，不僅僅是有價值和可持續的替代品，更能夠降低對環境的破壞。與其他兩種抗生素替代品（疫苗和免疫刺激劑）不同，益生菌不僅限于疾病防控，還可以通過抑制致病細菌或/和拮抗代謝物的產生，改善生長，提供營養，改善水質，增強免疫反應等。有報道顯示，虹鱒魚投喂鼠李糖乳桿菌，可以提高紅細胞呼吸爆發，介導血清提高免疫球蛋白對大腸桿菌的殺滅作用。而后發現的另一株鼠李糖乳桿菌可以提高血清溶菌酶，補體活性和頭腎白細胞吞噬活性。
2 魚的粘膜免疫系統
粘膜免疫系統作為抵御病原體的第一道防線，魚類的粘膜中含大量的免疫因子，如凝集素、抗菌肽，和免疫球蛋白等。
3 粘膜表面共生菌群
粘膜表面除了免疫相關分子外，同時擁有大量的共生菌，被作為外來病原體的生物屏障。共生菌有利于維持腸道穩態，在腸道內可以完成多種代謝反應，對宿主生長發育具有重要意義，可以被看做是“額外器官”。腸道中并非只有有益菌，同時還有致病菌的存在，因此我們需要促進有益菌而非致病菌定殖腸道，這就需要依賴腸道粘膜免疫固有識別機制。
4 益生菌與致病菌的識別
宿主是如何識別細菌為非致病性的呢？脊椎動物通過模式識別受體（PPR），用于識別微生物特殊結構，被稱為微生物相關分子模式（MAMPS）。目前在脊椎動物中已被確認受體有以下4種：I）Toll樣受體；II）NOD樣受體（NLR）；Ⅲ）型凝集素受體（CLR）；Ⅳ肽聚糖識別蛋白質（PGRPS）。
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宿主-微生物相互作用在硬骨魚類黏膜免疫系統中的作用
5 益生菌對硬骨魚類黏膜免疫的影響
大量研究表明，乳酸菌作為魚類益生菌，可以改善魚類腸道環境，維持腸道穩態，提高飼料利用率，爭強魚類免疫力。有研究者發現，將乳酸菌混入飼料中投喂虹鱒后，發現腸道粘膜免疫力增強，腸粘液溶菌酶活性加大。植物乳桿菌在虹鱒魚的腸道顯著上調il8轉錄，并刺激頭腎中幾種細胞因子的表達。
益生菌在魚類中的應用研究仍然有很長的路要走，從目前的發表的文章可以看出以下幾個發展方向1）益生菌的應用是可行的和可持續疾病控制策略; 2）持續篩選新的備選益生菌; 3）益生菌行為具有多樣性，因此，應用不再局限于其作為疾病的用途。
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