2. 中国科学院亚热带农业生态研究所, 动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室, 长沙 410125
2. Hunan Provincial Key Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China
宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation,IUGR)是指哺乳动物的胎儿出生体重较轻,组织器官的重量、形态和功能发育均受到不同程度影响的现象[1],多发生在猪等多胎哺乳动物中。判定IUGR的标准是新生动物出生体重低于平均体重的2个标准差或10%,体重小于1 kg的新生仔猪常被认为是IUGR仔猪[2]。据统计,IUGR在新生仔猪中的发生率为15%~20%[3]。在养猪生产中,大约有75%的IUGR仔猪会在断奶前死亡,给养猪生产造成了严重的经济损失[4]。因此,研究IUGR的发生机制对IUGR的诊断和防治均具有重要意义。血常规是评价血液成分变化的主要依据,其变化也可以反映机体的健康状况[5],对其他系统病理变化的诊断同样具有重要参考意义[6]。Buzzard等[7]报道,不健康保育猪的血红蛋白浓度(HGB)偏高,可能与其机体营养不良有关;同时,异常升高的红细胞比容(HCT)影响了心脏功能,这可能是造成脱水和厌食的原因。陈少康等[8]报道,患病猪群与健康猪群血常规的红细胞数(RBC)、血小板数(PLT)和淋巴细胞百分比(LYM%)等指标差异显著或极显著,其中白细胞类指标的变化作为一种辅助方法能较好地反映猪群的健康情况。IUGR可降低仔猪的免疫力和生长性能等[9]。有研究报道,IUGR可显著降低不同生长阶段猪的肝脏、肾脏和脾脏等器官的重量[10]。本试验进一步研究了IUGR对生长猪红细胞、白细胞和血小板等血常规指标的影响,旨在探讨利用血常规指标评估IUGR猪健康状况的可行性。
1 材料与方法 1.1 试验动物、分组与饲养管理动物饲养试验于2018年7月至2019年1月在中国科学院亚热带农业生态研究所永安动物实验基地开展。试验选用30头胎次和体况相近的妊娠母猪,分娩后从每窝中挑出1头正常初生重(NBW)仔猪和1头IUGR仔猪,分别为NBW组和IUGR组,每组30头。IUGR仔猪的选择标准参照Bauer等[11]的方法,将出生体重低于平均体重10%的仔猪定义为IUGR,将大于平均体重的仔猪定义为NBW。1~27日龄在产床上饲喂,28日龄断奶后转至单栏饲喂,2组饲喂相同基础饲粮(粉料,不添加抗生素);29~69日龄(69日龄NBW组试猪平均体重达25 kg)饲喂保育前期料,70~103日龄(103日龄NBW组试猪平均体重达50 kg)饲喂保育后期料。基础饲粮由湖南省新五丰股份有限公司提供,其组成及营养水平见表 1。营养水平不低于NRC(2012)猪营养需求标准。饲喂、饮水、保温和免疫等饲养管理方式按商业养殖标准规范操作。
分别于NBW组试猪的平均体重达25和50 kg时,每组随机选取12头试猪,空腹12 h,于08:00前腔静脉采血5 mL,置于乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝管中,轻轻颠倒混匀,置于4~8 ℃冰盒中2 h内送至实验室内检测。
1.3 血常规指标测定采用深圳迈瑞生物医疗电子有限公司生产的兽用全自动血液细胞分析仪,测定19项血常规指标,主要包括红细胞、白细胞和血小板三大类。其中,白细胞类指标包括白细胞数(WBC)、淋巴细胞数(LYM)、中间细胞数(MID)、中性粒细胞数(NEU)、LYM%、中间细胞百分比(MID%)和中性粒细胞百分比(NEU%)等7项指标;红细胞类指标包括RBC、HGB、HCT、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)和红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)等8项指标;血小板类指标包括PLT、平均血小板体积(MPV)、血小板体积分布宽度(PDW)和血小板压积(PCT)等4项指标。
1.4 数据统计与分析试验数据经Excel 2010初步整理后,用SPSS 22.0软件进行独立样本t检验,数据以“平均值±标准误”表示。P < 0.01表示差异极显著,P < 0.05表示差异显著,0.05≤P < 0.10表示差异有变化趋势。
2 结果与分析 2.1 宫内发育迟缓对生长猪白细胞类指标的影响由表 2可知,与25 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组各指标无显著差异(P>0.05);与50 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组NEU%显著升高(P < 0.05),MID%显著降低(P < 0.05),WBC极显著降低(P < 0.01)。
由表 3可知,与25 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组血液MCV显著升高(P<0.05),MCH极显著升高(P < 0.01),RBC和RDW-CV显著降低(P < 0.05);与50 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组血液MCH显著升高(P < 0.05),RBC极显著降低(P < 0.01),HGB(P=0.06)和HCT(P=0.07)呈降低趋势。
由表 4可知,与25 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组血液PDW极显著升高(P < 0.01),MPV呈升高趋势(P=0.07);与50 kg体重NBW组相比,同阶段IUGR组血液PLT显著降低(P < 0.05),MPV和PCT极显著降低(P < 0.01)。
动物的血液不停地在机体的循环系统中流动,检测其成分的变化可反映动物机体的健康水平、免疫功能和生长性能等[12]。血常规检测指标分为白细胞、红细胞和血小板三大类。其中,白细胞是人体血液中非常重要的一类免疫细胞,根据其来源、形态和功能分为粒细胞、单核细胞和淋巴细胞[13],具有吞噬异物、产生抗体、抵御病原入侵等作用。本研究中,NBW组试猪体重达50 kg时,IUGR组试猪血液WBC和MID%显著减少,这与Hu等[14]的报道结果一致。这表明IUGR生长猪的免疫功能下降,且存在非细菌感染引起的炎症反应。NEU%升高可能是由白细胞和淋巴细胞大量减少引起。
红细胞在血液中的含量最多,负责机体氧气的吸收和二氧化碳的运输[15]。研究表明,血液中红细胞数目越少气体交换能力越弱,机体运动机能也越差,会降低肉品质。血红蛋白是红细胞内运输氧气的特殊蛋白质,MCH降低说明动物循环系统和免疫系统的功能减弱,组织和器官新陈代谢减缓[16]。HCT是影响血液黏度的首要因素,可反映红细胞和血浆的比例。HCT在正常血液黏度范围内的增加可加强红细胞的功能,加快体内外气体的交换。RBC、HGB和HCT三者可作为是否贫血的评判标准[17]。本研究中,NBW组试猪体重达25和50 kg时,同阶段IUGR组试猪的MCV和MCH显著升高,RBC显著降低,HGB和HCT呈降低趋势。MCV升高即红细胞体积增大,说明红细胞因为白细胞的大量减少需要承担更多除运氧功能之外的其他功能,其中很有可能是参与免疫应答反应;MCH升高可能由于血细胞大量减少导致。RBC、HGB和HCT的减少与Thong等[18]的研究结果一致。这说明IUGR生长猪可能出现轻微贫血症状,可能与IUGR生长猪铁元素的流失或吸收障碍有关。
血小板由骨髓中成熟的巨核细胞产生,对机体的止血、炎症反应和抑菌等生理功能极为重要[19]。PLT、MPV和PDW等参数可作为病毒病、自身免疫病、贫血和恶性肿瘤等疾病的辅助诊断指标[20]。本研究中,NBW组试猪体重达25 kg时,同阶段IUGR组试猪血液PDW显著升高;NBW组试猪体重达50 kg时,同阶段IUGR组试猪的PLT显著降低,MPV和PCT极显著降低,表明IUGR生长猪的止血凝血功能、免疫防御功能和抑菌能力可能下降,且血小板形态发生改变,与前文WBC显著减少的结果一致。
本试验中IUGR和NBW生长猪的血常规指标测定值均在正常范围内,提示IUGR和NBW生长猪群体均为健康个体。本研究测定的IUGR生长猪的血常规数据,可为IUGR生长猪的免疫健康评估提供依据。但如果要全面评价IUGR生长猪的健康状况,还需分析其血液生化指标、抗体水平和病原参数等[21]。
4 结论综上所述,IUGR会影响生长猪血常规指标,导致25 kg体重阶段生长猪的运氧能力以及50 kg体重阶段生长猪免疫功能、运氧能力和凝血能力下降。
[1] |
WANG J J, CHEN L X, LI D F, et al. Intrauterine growth restriction affects the proteomes of the small intestine, liver, andskeletal muscle in newborn pigs[J]. Journal of Nutrition, 2008, 138(1): 60-66. DOI:10.1093/jn/138.1.60 |
[2] |
WU G Y, BAZER F W, DATTA S, et al. Intrauterine growth retardation in livestock:implications, mechanisms and solutions[J]. Archiv Fur Tierzucht:Archives of Animal Breeding, 2008, 51: 4-10. |
[3] |
DONG L, ZHONG X, ZHANG L L, et al. Impaired intestinal mucosal immunity is associated with the imbalance of T lymphocyte sub-populations in intrauterine growth-restricted neonatal piglets[J]. Immunobiology, 2015, 220(6): 775-781. DOI:10.1016/j.imbio.2014.12.017 |
[4] |
SU G, LUND M S, SORENSEN D. Selection for litter size at day five to improve litter size at weaning and piglet survival rate[J]. Journal of Animal Science, 2007, 85(6): 1385-1392. DOI:10.2527/jas.2006-631 |
[5] |
常启发, 白会新, 石宝明, 等. 黄腐酸对生长猪生长性能、血清生化指标、血常规参数和免疫功能的影响[J]. 动物营养学报, 2013, 25(8): 1836-1842. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2013.08.022 |
[6] |
王怀中, 林松, 王彦平, 等. 品种和母猪对仔猪血常规和T淋巴细胞亚群性状的效应分析[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(11): 1760-1766. DOI:10.11843/j.issn.0366-6964.2014.11.004 |
[7] |
BUZZARD B L, EDWARDS-CALLAWAY L N, ENGLE T E, et al. Evaluation of blood parameters as an early assessment of health status in nursery pigs[J]. Journal of Swine Health and Production, 2013, 21(3): 148-151. |
[8] |
陈少康, 王晓凤, 李爽, 等. 猪血常规指标辅助诊断猪群健康方法的研究[J]. 中国畜牧杂志, 2018, 54(4): 117-120. |
[9] |
XU W, BAI K W, HE J T, et al. Leucine improves growth performance of intrauterine growth retardation piglets by modifying gene and protein expression related to protein synthesis[J]. Nutrition, 2016, 32(1): 114-121. DOI:10.1016/j.nut.2015.07.003 |
[10] |
冯程程, 白凯文, 王安谙, 等. 日粮添加二甲基甘氨酸钠对宫内发育迟缓断奶仔猪肝脏抗氧化能力及免疫指标的影响[J]. 南京农业大学学报, 2019, 42(2): 336-344. |
[11] |
BAUER R, WALTER B, HOPPE A, et al. Body weight distribution and organ size in newborn swine (sus scrofa domestica)-A study describing an animal model for asymmetrical intrauterine growth retardation[J]. Experimental and Toxicologic Pathology, 1998, 50(1): 59-65. |
[12] |
段明房, 胡红伟, 闫凌鹏, 等. 中草药益生菌复合制剂对生长猪血液常规、血清生化和血清免疫指标的影响[J]. 中国饲料, 2018(3): 54-59. |
[13] |
AROSA F A, PEREIRA C F, FONSECA A M. Red blood cells as modulators of T cell growth and survival[J]. Current Pharmaceutical Design, 2004, 10(2): 191-201. DOI:10.2174/1381612043453432 |
[14] |
HU L, LIU Y, YAN C, et al. Postnatal nutritional restriction affects growth and immune function of piglets with intra-uterine growth restriction[J]. British Journal of Nutrition, 2015, 114(1): 53-62. |
[15] |
NIKINMAA M. Oxygen and carbon dioxide transport in vertebrate erythrocytes:an evolutionary change in the role of membrane transport[J]. Journalof Experimental Biology, 1997, 200(2): 369-380. |
[16] |
苏乾莲, 梁家幸, 卿珍慧, 等. 桂科育成猪血常规指标的测定分析[J]. 南方农业学报, 2017, 48(9): 1722-1727. DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2017.09.29 |
[17] |
孔祥峰, 胡元亮, 何子双, 等. 两种家兔血常规和血液流变学参数的正常值[J]. 畜牧与兽医, 2006(2): 49-51. DOI:10.3969/j.issn.0529-5130.2006.02.023 |
[18] |
THONGSONG B, WIYAPORN M, KALANDAKANOND-THONGSONG S. Blood glucose, amino acid profiles and nutrient transporter gene expressions in the small intestine of low and normal birthweight piglets during the early suckling period[J]. Veterinary Journal, 2019, 247: 1-7. DOI:10.1016/j.tvjl.2019.02.006 |
[19] |
YEAMAN M R. Platelets in defense against bacterial pathogens[J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2010, 67(4): 525-544. DOI:10.1007/s00018-009-0210-4 |
[20] |
孔祥峰, 柏美娟, 印遇龙, 等. 三元猪和宁乡猪血液学参数比较研究[J]. 农业现代化研究, 2009, 30(4): 498-504. DOI:10.3969/j.issn.1000-0275.2009.04.028 |
[21] |
崔筱雨, 隋树丛, 苏炳娟, 等. 血常规检测技术在猪群健康监测中的应用[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2018(2): 86-88. |