激活免疫训练是β葡聚糖的一项特性能

Phileo免疫研发经理Julie Schulthess博士

Phileo免疫研发经理Julie Schulthess博士介绍了β葡聚糖激活免疫训练的机制。她首先介绍了先天性免疫和获得性免疫之间的区别和关联。皮肤和粘膜这些上皮屏障在某种程度上，属于先天免疫系统，参与者主要是巨噬细胞、单核细胞和树突细胞。这种细胞对病原体的反应是非特异性且快速的。但有时，先天免疫系统不足以对抗病原体，此时需要获得性免疫系统的支持。

获得性免疫系统会识别并交换病原信息进而产生免疫反应，B细胞和T细胞被激活。这种获得性免疫是非常具体（特异）的，它不是广泛激活的B细胞和T细胞，而是根据病原不同，特异性的激活B细胞和T细胞。这种方法的缺点是产生这种类型的反应需要好几天，而不是几分钟。

获得性免疫反应的第二个特点是免疫记忆。当免疫系统第一次面对某一个病原体时，先天免疫系统会发挥作用，然后获得性免疫系统会支持先天免疫系统。一段时间后，当病原体被系统排除后，免疫反应就会平复。一段时间后，当同样的病原体再次出现时，先天免疫的主要反应过程是完全相同的，而获得性免疫反应则会记住，产生更快、更强的免疫应答，这正是我们人和动物接种疫苗的理论来源。

一直以来认为只有获得性免疫系统有记忆能力，这是它的特性之一。但大概五六年前，科学界顶级期刊开始发表一些关于“免疫训练”的文章，这里的“免疫训练”特指先天免疫系统的记忆。Julie指出，这一点十分非常有趣，因为先天免疫系统的记忆能力会被β-葡聚糖激活。

“一开始，免疫系统没有受到刺激，一切都很安静，然后在某个时间点，先天免疫系统遇到一些触发因素，先天免疫细胞会产生反应，如果我们在同期使用β-葡聚糖刺激免疫系统，这时反应较弱，甚至检测不到。过一段时间后我们使用触发因素来刺激免疫系统，这些细胞已经预备或经过β-葡聚糖训练过，能够产生高强度的反应，而后再随着时间的推移逐渐减弱。”Julie说。“如果我们现在拿另一个触发因素如LPS来刺激免疫细胞，初次免疫细胞会做出很好的反应，但过一段时间后再次刺激，此时几乎没有反应。免疫细胞已经疲惫，它们无法提供动物体需要的适当的反应让宿主摆脱病原体。所以这种训练免疫实际上是β-葡聚糖的一个特性。”

它是如何工作的呢？Julie解释道，这个过程称之为表观遗传重编码。即，先天免疫细胞中的单核细胞受到刺激时会打开DNA的某个区域以准备好转录蛋白，当这种威胁是错误的时，这些细胞也已经训练好了，准备好了转录DNA的正确部分，比如免疫部分。

在乐斯福的实验室里使用试验平台模拟了这种免疫训练。Julie介绍，使用β-葡聚糖刺激后，第一次的免疫强度很低，而LPS对照组的免疫反应较强，但第二次刺激后β-葡聚糖组的反应非常高，而LPS则没有免疫反应。

将血液离心后，在最上层收集PBMC，从这些PBMC中分离出吞噬细胞，将细胞放入96孔培养皿中。首先进行第一次刺激，一部分孔加入LPS，另一部分加入β葡聚糖进行刺激。在第一次刺激后，收集细胞产物，然后给细胞一周的休息时间，然后在所有的孔里加入LPS，进行第二次刺激。在第二次刺激中，能够评价免疫训练的效果。在刺激之后同样收集细胞产物，研究细胞释放的细胞因子IL-6和TNF-α。

结果显示，第一次刺激后，LPS能够发挥作用，产生了一些IL-6和TNF-α，而在第二次刺激时，LPS几乎不诱导产生任何细胞因子。当第一次刺激换成β-葡聚糖时，和预期的一样，反应比LPS小，但第二次刺激后可以观察到，此时免疫反应强度非常高。就像文献描述的那样，比LPS单独作用的效果要高得多。

Julie还分享了使用完整细菌进行试验测试效果的细胞免疫情况。得出结论赛福葡聚糖SafGlucan®能够增强免疫力，激发免疫训练使先天免疫细胞更有效率。“免疫训练帮助免疫细胞在真正的刺激来临之前准备好战斗和反应，做他们该做的事。另外，得益于四种先天免疫细胞的触发和训练，获得性免疫的效果也会更好，可以增强疫苗免疫效果。”

使用β葡聚糖可促进仔猪肠道发育、减轻感染应激、提高免疫效果能

Phileo中国区技术服务经理张浩

Phileo中国区技术服务经理张浩随后介绍了赛福葡聚糖SafGlucan®的产品特性，和其在养猪生产中的使用效果。他介绍，一些特殊的物质可以诱导免疫训练，β-葡聚糖正是其中一种。β-葡聚糖来源广，可来自于谷物、细菌藻类、真菌、酵母等。根据来源和结构的不同，只有一部分能不同强度地激活机体免疫反应。

来自酵母的β-葡聚糖，具有特定的β-1,3/1,6支链，在免疫诱导训练方面比其他来源的更有效。而赛福葡聚糖SafGlucan®来自独特的工艺和自然选择的专有酵母菌株，是一种高浓度的酵母纯化β-1,3-1,6-D-葡聚糖。其具有特殊结构，每8个或10个D-葡聚糖连接一个β-1,6葡聚糖支链，这种特殊的结构能够有效刺激免疫。

张浩分享了赛福葡聚糖SafGlucan®在全球论证的系列功效：

其一，众所周知隐窝细胞增殖与肠道绒毛高度和肠道发育直接正相关，而初乳能促进仔猪小肠隐窝细胞增殖。体外实验显示，添加饲喂赛福葡聚糖SafGlucan®的母猪初乳能显著提高仔猪小肠隐窝上皮细胞有丝分裂活性，从而促进细胞增殖。

其二，添加赛福葡聚糖SafGlucan®有助于降低猪只沙门氏菌感染应激。将两组断奶仔猪进行对照实验，实验组赛福葡聚糖SafGlucan®饲喂42天，于56天口服鼠伤寒沙门氏菌攻毒，70天解剖处理，结果显示赛福葡聚糖SafGlucan®饲喂组仔猪盲肠中细菌含量低于对照组。说明赛福葡聚糖SafGlucan®可减少胃肠道的细菌移位，从而降低派尔集合淋巴结中鼠伤寒沙门氏菌的含量。

其三，细小病毒在猪场中引起种猪繁殖障碍，降低繁殖性能，疫苗免疫抗体滴度非常关键。试验期间每组接种2次细小病毒疫苗，而赛福葡聚糖SafGlucan®可以提高细小病毒疫苗55%的抗体滴度水平。

其四，赛福葡聚糖SafGlucan®可减轻流感病毒引起的猪呼吸道问题。实验论证，其可以显著降低猪流感病毒攻毒下的肺部损伤，提高流感病毒抗体滴度2倍以上。

其五，实验验证了赛福葡聚糖SafGlucan®帮助猪只抵御肺炎支原体感染，降低猪体重损失、减轻猪肺部病变的显著效果。

张浩介绍，赛福葡聚糖SafGlucan®专门应对猪不同阶段的各种应激。对种猪在免疫隔离期、适应期、妊娠泌乳期，仔猪教槽期、保育期、生长和育肥期等各个阶段使用均可以帮助抵御这些应激。“赛福葡聚糖SafGlucan®是Phileo今年刚上市的新产品，β-1,3-1,6-D-葡聚糖含量在50%以上，可起到诱导免疫训练、增强疫苗反应的作用，协同先天免疫系统和获得性免疫系统，提高机体整体免疫防御能力。”张浩说。乐斯福还评价了该产品的含量稳定性，以及多个批次诱导免疫训练的稳定性。

互动问答

问：机体先天免疫系统和记忆能力被β-1,3-1,6-D-葡聚糖激活是什么情况下可以发生的，有什么先决条件？
张浩：先天性免疫是动物与生俱来，时刻发挥作用的。因为应激、病原、环境变化等，先天免疫系统应激是一直都存在的。不过以前科学家以为获得性免疫可以被记忆，而最新的研究认为先天性免疫系统也可以被训练和激活。它一直都存在，一直都可以被激活，只不过以前没有做关于训练和记忆方面的研究。

问：β-1,3-1,6-D-葡聚糖免疫训练具体怎样的作用机理？
张浩：它可以激活吞噬细胞表面受体，从而激活吞噬细胞释放细胞因子，然后这些细胞因子诱导不同的免疫途径，使得第二次遭遇应激时有更快更强的免疫反应。

问：在实际生产中可以通过一些检测方式发现一些猪群猪的抵抗力很好，那么是否还有意义继续提高免疫力？
张浩：猪的免疫力高说明现在的免疫程序做得好，但是猪在生长中面临的应激是很多方面的，这些应激并不是仅靠疫苗和获得性免疫就可以完全解决的，仍然需要刺激先天免疫系统提高猪只整体免疫能力。

问：酵母细胞壁本身可以调节机体免疫，β葡聚糖和普通酵母细胞壁有什么区别？
张浩：首先β葡聚糖和酵母细胞壁都是很好的产品。在选择产品之前要考虑使用产品的目的。如果想要训练先天免疫系统，减少腹泻、断奶应激和免疫失败，这时就要选择β-1,3-1,6-D-葡聚糖。如果目的是脱霉、维持肠道健康，那么就选择酵母细胞壁，二者的作用是不同的。

问：当前猪的疫苗免疫已经很频繁了，免疫体系也很成熟，使用β-1,3-1,6-D-葡聚糖还有别的意义吗？
张浩：免疫做得频繁恰说明猪遭受疫苗接种的应激也比较频繁。即便免疫程序比较完善，免疫失败造成的腹泻、体重降低、高死亡率、高淘汰率还是存在的，这时依然需要这类产品对先天免疫系统做一个训练。

问：赛福葡聚糖SafGlucan®对非洲猪瘟防控有帮助吗？
张浩：对于非洲猪瘟的防控，业内比较认可和接受提高猪场的生物安全的方式，而提高猪自身的免疫水平也是生物安全防控的一点。如果提高了猪自身的免疫水平，可以降低猪只感染几率，也可以降低感染猪只在种群内水平传播病毒的几率。

问：使用葡聚糖能否提高仔猪生产性能和减少疾病损失？
张浩：各种各样的应激都会降低猪群生产效率，而这个产品就是为了动物应对应激而生的。如果能对免疫系统做训练，提高防御，就可以降低各种应激带来的危害，从而提高生产性能。

问：一般的中小猪场做免疫训练上手难度大吗？是否有简单的标准流程？
张浩：单就这个产品来说，使用方式可以是应激之前15天添加，就有15天的时间来完成对先天免疫系统的训练。评估也比较简单，可以评价疫苗的抗体滴度。

问：该产品的投入和产出比是否有数据参考？
张浩：目前我们在中国有好几个实验在同时进行，其中投入产出比是需要获取的一项重要实验数据。但因为是新产品，目前还在收集信息过程中，后期实验结果出来可以做分享。赛福葡聚糖SafGlucan®的应用是训练动物的非特异性免疫系统以应对各种应激和感染压力，包括提高疫苗免疫应答效率，降低断奶、转栏、换料等应激导致的群体健康均匀度下降，减少特定和非特定病原感染时动物的组织损伤等等。以现有支原体和流感的实验中仅计算实验期增重的部分，ROI为5:1，其中不包含后续免疫应答提升及生产水平的提高部分。养殖生产中选择赛福葡聚糖SafGlucan®主要目的应该是训练非特异性免疫系统，以应对复杂多变的各种应激压力，从而提高动物群体的健康水平，真实的综合投入产出可能会更好。

问：目前猪肺炎支原体感染造成的肺部病变是不可逆的，这个产品对其是否有一定的解决效果？
张浩：疫苗免疫是用于防患于未然的，我们也希望先天性免疫系统可以通过做免疫训练来达到防患于未然的作用。尽量在第一道屏障就把病原抵御在身体之外。