
1 仔猪应激损伤与肠道功能失衡
1.1 仔猪免疫系统与肠道发育特点
图1 仔猪出生后肠道黏膜免疫、上皮屏障和微生物群共发育示意图IgA:免疫球蛋白A immunoglobulin A;SCFA:短链脂肪酸 short-chain fatty acids。 本图用于概括定性趋势,并非具体的定量测定值。The figure illustrates qualitative trends rather than exact quantitative measurements. Fig.1 Schematic diagram of co-development of intestinal mucosal immunity, epithelial barrier and gut microbiota in piglets after birth |
表1 仔猪早期免疫-肠道-微生物共发育的关键时间节点Table 1 Key time points in early immune-gut-microbiota co-development in piglets[14-31] |
| 时间节点 Time points | 免疫特点 Immune characteristics | 肠道结构与屏障功能 Intestinal structure and barrier function | 微生物群变化及代谢产物 Microbiota changes and metabolites | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 出生0~24 h 0 to 24 h post-birth | 血清免疫球蛋白水平极低;完全 依赖初乳摄入免疫球蛋白G(IgG)、 免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A (IgA)获得被动免疫;先天免疫成 分已存在但功能尚不成熟 | 小肠绒毛尚未完全发育; 肠道上皮通透性高(开放 肠道),大分子物质(免疫 球蛋白)可经肠上皮转 运进入血液循环 | 初始定植,多为源自母体皮肤、 产道及环境的兼性厌氧菌; 短链脂肪酸(SCFA)产量极低 | ||||
| 1~7日龄 1 to 7 days of age | 以被动免疫为主;先天免疫细胞 (中性粒细胞、巨噬细胞等)功能 逐步完善;黏膜IgA主要来源 于乳汁,本体IgA产生开始启动 | 小肠绒毛高度和隐窝深度随 日龄快速增加;紧密连接蛋 白表达开始上调,机械 屏障逐步建立 | 兼性厌氧菌逐渐被乳源适应 菌群替代;以能利用乳糖和 乳源寡糖的菌群为主, SCFA产量缓慢增加 | ||||
| 14~28日龄 (断奶前后) 14 to 28 days of age (pre- to post- weaning) | 本体IgA及分泌型免疫球蛋白A(sIgA) 分泌逐渐增加;白细胞介素-6(IL-6)、 白细胞介素-6(IL-10)、白细胞 介素-17(IL-17)等黏膜细胞因子 水平呈时间依赖性变化; 断奶时机影响IgA水平与 局部细胞因子表达 | 小肠绒毛进一步拓展、隐窝 加深;紧密连接蛋白 表达到相对较高水平; 断奶前后约1周为屏障重 塑和应激易感窗口 | 微生物多样性明显升高, 拟杆菌门和厚壁菌门逐渐占 优势;膳食纤维发酵菌和 部分产丁酸菌丰度增加, SCFA产量上升 | ||||
| 断奶后7~10 d 7 to 10 days post- weaning | 若断奶过早,血清IgA水平 下降,肠系膜淋巴结白细胞介 素-17a(IL-17a)、叉头框 蛋白P3(FOXP3)、转化生长因 子-β(TGF-β)等转录水平 改变;辅助性T细胞17(Th17)/ 调节性T细胞(Treg)相关细胞 因子表达格局发生重塑 | 常见绒毛萎缩、隐窝加深; 紧密连接蛋白表达下调,上皮 通透性增加,二胺氧化酶 活性和D-乳酸水平升高; 活性氧(ROS)生成 增多和促炎细胞因子 表达水平上升 | 肠道菌群结构快速重塑, 部分情况下多样性短暂 下降;SCFA组成改变,若 叠加营养失衡或病原感染, 易出现菌群失衡和炎 症性代谢谱 | ||||
| 28~64日龄 28 to 64 days of age | 黏膜IgA与T/B细胞应答 逐渐接近功能成熟,免疫 记忆逐步建立 | 绒毛结构与紧密连接蛋白 多数情况下恢复或接近稳定; 肠道屏障完整性改善, 通透性下降 | 微生物群趋于高多样性稳态, 产丁酸菌和其他有益菌稳定 存在;SCFA(尤其丁酸)供 能与免疫调节作用增强 |
1.2 主要应激类型及其作用机制
2 营养与免疫调控的关键靶点与机制
2.1 功能性氨基酸
表2 功能性氨基酸在断奶仔猪应激模型中的应用Table 2 Application of functional amino acids in weaned piglet stress models |
| 氨基酸/组合 Amino acid/ combination | 应激情景/模型 Stress context/ model | 基础饲粮与试验期 Basal diet and test period | 补充水平 Supplemental level | 主要肠道/免疫终点(断奶仔猪) Main intestinal/immune endpoints (weaned piglets) | 生长性能结果 Growth performance outcomes | 主要文献 Key references | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L-谷氨酰胺 L-Gln | 生理性 断奶应激 | 常规玉米-豆粕型 饲粮;试验期28 d | 1% L-Gln | 提高空肠绒毛高度及绒毛高度/隐窝深度 比值;上调紧密连接蛋白表达;增强抗氧化 酶活性,降低黏膜炎症标志物水平; 改善消化酶活性和营养吸收效率 | 提高日增重和终体重, 改善饲料转化效率,降低 腹泻发生率 | [6] | |||||||
| 甘氨酰-谷氨酰胺 Gly-Gln | 生理性 断奶应激 | 常规玉米- 豆粕型饲粮; 试验期28 d | 0.250%、0.375%、 0.500% Gly-Gln | 提高血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球 蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)水平; 增强空肠抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活性, 降低丙二醛(MDA)水平;增加绒毛高度及 绒毛高度/隐窝深度比值;上调紧密连接蛋白 转录水平;提高营养物质表观消化率 | 提高平均日增重、终体 重和平均日采食量, 改善料重比 | [50] | |||||||
| L-谷氨酸 L-Glu | 脱氧雪腐镰刀菌 烯醇(DON)污染 饲粮诱导肠道毒性/ 氧化应激 | DON污染玉米- 豆粕型饲粮; 试验期37 d | 2% L-Glu | DON诱导导致小肠绒毛萎缩、隐窝增生、 杯状细胞减少及活性氧(ROS)、MDA水 平升高;补充Glu后,肠道病理损伤减轻, GSH-Px、SOD等抗氧化酶活性恢复,炎性 细胞因子表达下调,紧密连接蛋白表达改善 | 部分逆转DON诱导的生长 抑制,日增重和饲料转化 效率明显改善 | [51] | |||||||
| 谷氨酸/天冬氨酸 Glu/Asp | 低蛋白质饲粮+ 过氧化氢(H2O2) 氧化应激模型 (断奶期) | 低蛋白质饲粮 (粗蛋白质水平 18%);试验期14 d | 2% Glu和 1% Asp | 低蛋白质饲粮+H2O2组小肠绒毛高度 下降、隐窝变深,紧密连接蛋白表达下降, ROS和MDA水平升高;补充Glu和Asp 可部分恢复绒毛形态和紧密连接蛋白表达, 改善线粒体能量代谢相关酶活性,降低黏膜 氧化应激和炎性细胞因子水平 | 在低蛋白质饲粮中组合 添加Glu与Asp有助于维持 或部分恢复日增重,减轻 氧化应激对饲料利用 效率的不利影响 | [52] | |||||||
| L-丝氨酸 L-Ser | 早期断奶应激 (21日龄断奶) | 常规玉米-豆粕型 饲粮;试验期28 d | 0.2% L-Ser | 显著提高回肠绒毛高度及绒毛高度/隐窝深度 比值,上调紧密连接蛋白表达;降低 ROS、MDA及黏膜促炎细胞因子水平, 增加杯状细胞数量和黏液层完整性 | 在断奶应激条件下, 补充L-Ser后 平均日增重有一定提高, 腹泻率降低 | [53] | |||||||
| 天冬氨酸 Asp | D-半乳糖诱导的 慢性氧化应激 | 10 g/kg D-半乳糖, 连续饲喂28 d,模 拟慢性氧化应激与 肠道损伤,在此 基础上补充Asp | 0.25%、0.50%、 1.00% Asp | D-半乳糖诱导组小肠绒毛缩短、隐窝深度 增加,受体相互作用蛋白3(RIP3)-混合谱系 激酶结构域样蛋白(MLKL)介导的坏死样 细胞死亡增强,肠道ROS和脂质过氧化程度增加, 菌群多样性下降;补充Asp后,小肠绒毛高度和 紧密连接蛋白表达改善,受体相互作用蛋白1 (RIP1)/RIP3-线粒体功能相关通路被 调节,有益菌丰度增加 | Asp组在氧化应激条件下 维持或改善日增重和饲料 转化效率,部分恢复 整体生长和免疫功能 | [45] | |||||||
| L-蛋氨酸 L-Met | 宫内生长受限 (IUGR)+断奶应激 (21日龄断奶) | 常规玉米- 豆粕型饲粮; 试验期28 d | 5.2 g/kg L-Met | IUGR仔猪绒毛变短、隐窝深度增加,紧密连接 蛋白表达下调,谷胱甘肽(GSH)水平降低、 MDA水平升高;补充L-Met后,提高肠道GSH 含量和GSH-Px等抗氧化酶活性,降低 MDA水平,部分恢复紧密连接蛋白表达和 绒毛结构,减轻屏障损伤 | Met组IUGR仔猪平均日增 重和料重比明显改善,部分 接近同窝正常体重仔猪水平 | [54] | |||||||

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